关于锂离子电池浆料的理论知识(上)

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锂电池负极浆料配比

锂电池负极浆料配比

锂电池负极浆料配比摘要:一、锂电池负极浆料的概念与作用二、锂电池负极浆料的配比原则三、锂电池负极浆料的主要成分及作用四、锂电池负极浆料配比的方法与步骤五、常见问题及解决方法六、总结与展望正文:一、锂电池负极浆料的概念与作用锂电池负极浆料是一种特殊的浆料,主要由负极材料、粘结剂和溶剂组成。

在锂电池制造过程中,负极浆料起着至关重要的作用,它将负极材料均匀地涂覆在铜箔表面,从而使电池在充放电过程中能够实现高效的能量转换。

二、锂电池负极浆料的配比原则1.匹配电池性能:根据电池的性能要求,选择合适的负极材料、粘结剂和溶剂,确保浆料的性能满足电池的使用需求。

2.兼顾成本与性能:在保证电池性能的前提下,合理选择低成本的原料,降低电池制造成本。

3.环保可持续发展:选用环保、可再生的原料,符合国家产业政策和发展趋势。

三、锂电池负极浆料的主要成分及作用1.负极材料:负极材料是锂电池负极浆料的核心成分,其性能直接影响电池的充放电性能。

目前主流的负极材料有石墨、硅基材料等。

2.粘结剂:粘结剂的作用是将负极材料固定在铜箔表面,提高浆料的附着力和涂抹性能。

常见的粘结剂有聚乙烯醇、羧甲基纤维素等。

3.溶剂:溶剂用于溶解粘结剂和调整浆料的粘度,便于涂覆和干燥。

常见的溶剂有醇类、酯类等。

四、锂电池负极浆料配比的方法与步骤1.计算配比:根据电池性能要求和原料特性,计算各成分的比例。

2.准备原料:采购符合要求的负极材料、粘结剂和溶剂。

3.混合:将各成分按比例放入混合设备中,进行均匀混合。

4.搅拌:将混合好的浆料进行搅拌,使其充分分散。

5.调整:根据实际需要,对浆料的粘度、密度等性能进行调整。

6.检测:对浆料的性能进行检测,确保其符合电池要求。

五、常见问题及解决方法1.浆料涂覆不均匀:调整浆料的粘度,提高涂覆设备的性能,确保涂覆过程的稳定性。

2.电池容量不足:检查负极材料、溶剂等原料的性能,优化配比,提高电池的性能。

3.电池循环寿命短:优化负极材料、粘结剂等的选择,提高电池的循环性能。

锂电池正极浆料成分

锂电池正极浆料成分

锂电池正极浆料成分锂电池正极浆料是锂离子电池的重要组成部分之一,其成分直接关系到电池的性能和寿命。

一般来说,锂电池正极浆料主要由活性材料、导电剂、粘结剂、溶剂和添加剂等多种组分组成。

下面将详细介绍一下其中各组分的作用和特性。

(一)活性材料活性材料是正极浆料中最重要的成分之一,它直接决定了电池的能量密度和循环寿命。

常见的活性材料包括钴酸锂、三元材料和磷酸铁锂等。

其中,钴酸锂能够提供较高的比能量和比功率,但成本较高,同时,在高温和高电流下容易发生热失控;三元材料则具有较高的循环寿命和较低的自放电率,但比能量较低;磷酸铁锂则具有较高的安全性和较长的循环寿命,但比能量也相对较低。

(二)导电剂导电剂是正极浆料中的重要组成部分之一,其主要作用是提高正极浆料的导电性能,使其能够更快地传递电荷。

常用的导电剂包括碳黑、导电碳、金属纳米粉末等,其中,碳黑是最常用的导电剂之一,它具有较高的导电性能和良好的分散性能,能够显著提高正极浆料的电导率。

(三)粘结剂粘结剂是正极浆料中的一种黏合剂,主要作用是将浆料中的各组分粘合在一起,以增强电池的结构强度和稳定性。

一般来说,粘结剂的选择应该考虑其与活性材料和导电剂的相容性,能够提供足够的黏附力和弹性,同时不影响电池的性能和稳定性。

常用的粘结剂包括聚合物和羧甲基纤维素等。

(四)溶剂溶剂是正极浆料中用于调整浓度和黏度的一种成分,其主要作用是将其他组分均匀地分散在一起,以保证电池的稳定运行。

不同的溶剂在不同的温度和湿度下具有不同的性能,因此,在选择溶剂时应考虑其耐高温、耐湿度和相容性等因素。

常用的溶剂包括氢氧化丙酮、乙醇、二甘醇等。

(五)添加剂添加剂是正极浆料中的一种辅助成分,其主要作用是改善电池的性能和稳定性,延长其循环寿命和安全性。

常见的添加剂包括表面活性剂、膨胀剂、抗氧化剂、界面剂等。

这些添加剂能够改善电极与电解质的相容性,减轻电池内部的结构损伤,延长电解质的寿命,同时也能够提高电池的循环寿命和安全性。

锂电材料匀浆技术介绍

锂电材料匀浆技术介绍

锂电材料匀浆技术介绍锂电池是一种高性能的电池,具有较高的能量密度和长寿命,广泛应用于电动车、移动通信、储能系统等领域。

锂电池的核心部分是正负极材料,其中正极材料是锂离子嵌入和脱嵌的主要场所。

为了提高正负极材料的性能,需要对其进行匀浆处理。

锂电池匀浆技术是将活性材料与导电剂、粘结剂和溶剂等混合,并通过机械搅拌、超声波处理等手段将其均匀分散,形成具有良好分散度和可流动性的浆料,以便后续的涂敷工艺。

锂电池匀浆技术的目的是在碳酸锂、水、有机溶剂等混合液中,将各种材料按一定比例混合均匀,形成均勻的浆料,以便做成正极活性层用于电池制造。

匀浆技术对于锂电池正负极材料的性能具有重要影响。

首先,匀浆技术可以提高活性材料的分散度。

良好的分散度可以增加活性材料与电解液的接触面积,提高锂离子的嵌入和脱嵌速度,从而提高电池的放电容量和循环寿命。

其次,匀浆技术可以调整浆料的粘度和流动性,使其适合于涂敷工艺。

合适的粘度和流动性可以确保涂层均匀平整,减少涂敷中的气孔和缺陷,提高电池的性能。

此外,匀浆技术还可以避免材料团聚和沉淀,确保材料的稳定性和均一性。

在锂电池匀浆技术中,常用的设备有高速搅拌器、球磨机、超声波处理器等。

搅拌器主要用于混合物料,通过搅拌和转动搅拌桨,将固体材料均匀分散于液相中。

球磨机则是通过球体的摩擦和碰撞,使得材料更加均匀细腻。

超声波处理器利用超声波的高频震动作用,将悬浮液中的颗粒细分和均匀分散。

这些设备都可以根据材料的特点和需求进行选择和组合使用。

在匀浆过程中,需要注意一些关键参数。

首先,材料的比例需要准确控制,以确保活性材料、导电剂和粘结剂的配比正确。

其次,匀浆时间需要恰当安排,过短会导致材料未充分混合,过长则可能造成材料团聚和沉淀。

最后,匀浆温度也需要控制在适当范围内,高温会导致材料变性和粘度增加,低温则可能影响材料的流动性和分散度。

总之,锂电池匀浆技术是提高锂电池正负极材料性能的关键环节。

通过适当的设备和参数选择,可以实现材料的均匀分散和粘度控制,确保电池制造过程的稳定性和一致性,提高电池的性能和可靠性。

弄懂锂电池浆料必须了解的理论知识(一)

弄懂锂电池浆料必须了解的理论知识(一)

弄懂锂电池浆料必须了解的理论知识(一)1-2,双电层理论双电层理论可用以解释胶体中带电离子的分布情形,以及粒子表面所产生的电位问题。

19 世纪Helmholtz 提出平行电容器模型以描述双电层结构,简单的假设粒子带负电,且表面如同电容器中的电极,溶液中带正电的反离子因异电荷相吸而吸附在粒子表面。

然而这个理论却忽略了带电离子会因热运动产生扩散行为。

因此,在20世纪初Gouy与Chapman 提出扩散双电层模型,在溶液中的反离子会因静电作用吸附于带电粒子表面,同时受热运动影响而在粒子周围扩散。

因此,反离子在溶液中的分布浓度将随粒子表面的距离增加而下降。

1924 年,史特恩(Stern)将平行电容器与扩散双电层两种模型加以结合,以描述双电层结构。

Stern认为反离子会在粒子表面形成紧密的吸附层,亦称Stern layer,随着与粒子表面距离增加,粒子的电位会呈现线性下降,同时Stern layer外亦有扩散层的存在,并且粒子于扩散层中的电位会随距离增加而指数下降。

下图为Stern双电层模型,zeta电位(ξ,Zeta potential)为双电层模型中极重要的参数,实际测量时并无法直接测得粒子的表面电位,但可由声波法或是电泳法计算出粒子的zeta电位。

双电层模型中Stern 层与扩散层间的剪切平面上存在zeta电位。

zeta电位与胶体的分散稳定性有密切的关系,当zeta电位愈大时,胶体粒子表面上的静电荷愈多,当粒子于水溶液中的zeta电位达到±25~30mV 以上时,胶体有足够的静电排斥力克服粒子间的范德华力以维持胶体稳定性。

Stern 双电层模型而胶体粒子表面的电荷来源有:1)离子解离(Dissolution)离子结晶型胶体粒子,组成离子具有不同的分解速率,产生表面电荷。

离子与粒子表面和液相间的亲和性不同,也是粒子表面带电的原因之一。

2)离子化(Ionization)当胶体表面具有额外的强酸碱、弱酸碱等官能基,如:羧酸或胺基等时,这此表面活性基会与溶液中的氢离子或氢氧根离子反应,产生如COO-、NH3+ 等使粒子表面带负电或正电。

锂电池负极浆料配比

锂电池负极浆料配比

锂电池负极浆料配比一、引言锂电池是一种重要的储能设备,广泛应用于移动通信、电动汽车、储能电站等领域。

而锂电池的性能主要取决于其各个组成部分的质量和配比。

其中,负极浆料的配比对电池的性能起着至关重要的作用。

本文将深入探讨锂电池负极浆料配比的相关内容。

二、锂电池负极浆料的组成锂电池负极浆料主要由活性材料、导电剂、粘结剂和添加剂组成。

2.1 活性材料活性材料是负极浆料的主要组成部分,其决定了电池的容量和循环性能。

常见的活性材料有石墨、硅基材料等。

在选择活性材料时需要考虑其比容量、循环寿命、价格等因素。

2.2 导电剂导电剂的主要作用是提高负极浆料的导电性能,降低电池内阻。

常用的导电剂有碳黑、导电纤维等。

导电剂的添加量和种类对电池的性能有着重要影响。

2.3 粘结剂粘结剂用于固定活性材料和导电剂,提高负极浆料的机械强度。

常用的粘结剂有聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸酯(PVDF)等。

粘结剂的种类和添加量会影响电池的循环寿命和机械稳定性。

2.4 添加剂添加剂主要用于改善负极浆料的电化学性能和循环寿命。

常见的添加剂有聚合物增稠剂、表面活性剂等。

添加剂的种类和添加量需要根据具体的电池设计和性能要求进行选择。

三、锂电池负极浆料配比原则锂电池负极浆料的配比需要考虑以下几个原则:3.1 活性材料与导电剂的比例活性材料与导电剂的比例是影响电池容量和电阻的重要因素。

合理的比例可以提高电池的能量密度和功率密度。

3.2 粘结剂的添加量粘结剂的添加量直接影响负极浆料的机械强度和电池的循环寿命。

过少的粘结剂会导致活性材料和导电剂脱落,过多的粘结剂会增加电池的内阻。

3.3 添加剂的选择和添加量添加剂的种类和添加量对电池的循环寿命和电化学性能有着重要影响。

合理选择添加剂可以提高电池的循环寿命和稳定性。

3.4 负极浆料的粒度和分布负极浆料的粒度和分布对电池的循环寿命和功率性能有着重要影响。

合理控制负极浆料的粒度和分布可以提高电池的性能。

四、锂电池负极浆料配比的优化方法4.1 实验方法通过实验方法可以优化锂电池负极浆料的配比。

锂电浆料特性总结

锂电浆料特性总结

锂电浆料特性锂电池浆料1.1,锂电池浆料的特性锂离子电池浆料是由多种不同比重、不同粒度的原料组成,又是固-液相混合分散,形成的浆料属于非牛顿流体。

锂离子电池浆料是一种像油状的流动的液体,所以具有一般流体所具有的特征如粘性、流动性等,同时因为电池浆料是一种液固两相流,所以还具有一些自身特殊的性能。

1.1.1,锂离子电池浆料流变性流变性是指物质在外力作用下的变形和流动性质。

由于液体不能承受剪切力,因而不能保持其外形的稳定。

在外力的作用下,液体就会发生流动和变形等的性质,称为流变性。

浆体的流变性十分复杂.一种浆体在低浓度时可能表现为牛顿流体或假塑性流体;浓度稍高产生絮团后,可能表现为宾汉流体;更高的浓度下又可能会出现胀塑性流体。

对同—种浆料,在剪切率不太高时,不出现胀流现象,剪切率高时又可能转化为胀塑性流体。

有些非牛顿流体在低剪切速率和高剪切速率下都可能呈现牛顿流体形象,这可能是因为在低剪切速率下,分子的无规则热运动占优势,体现不出剪切速率对其中物料重新排列使表观粘度的变化,当剪切速率增高到一定限度后,剪切定向达到了最佳程度,因而也使表观粘度不随剪切速率而变。

如前所述,许多非牛顿体其流变特性受到体系中结构变化的影响。

影响锂离子电池浆料流变性的一些主要参数:(1)分散相或固相的类型及表面电荷的大小对于不同种类的正负极活性物质,如正极常用的钴酸锂、锰酸锂,负极常用的石墨粉、中间相炭微球,由于其种类不同,因而具有不同的水化膨胀特性以及不同的表面电荷,这样,不同种类的活性物质其分散特性、胶溶特性以及形成具有一定强度的结构体系的能力也各不相同,其宏观表现是不同种类的活性物质配制而成的浆料具有不同的流变特性。

(2)固相的浓度分散相或固相浓度的大小主要影响浆料的屈服应力和塑性粘度或表观粘度。

在一般槽况下,固相浓度越大,其屈服应力、塑性粘度或表观粘度越大。

(3)固相颗位的大小、形状以及粒径的分布在固相浓度不变的条件下,颗粒的粒径越小,由于其总的表面积增加,因而浆料的屈服应力和粘度将随之增加。

锂电池负极浆料配比

锂电池负极浆料配比

锂电池负极浆料配比
摘要:
1.锂电池负极浆料的概念和重要性
2.锂电池负极浆料的主要成分
3.锂电池负极浆料的配比对电池性能的影响
4.锂电池负极浆料的制备方法
5.锂电池负极浆料在锂电池行业的发展前景
正文:
一、锂电池负极浆料的概念和重要性
锂电池负极浆料是锂电池制造过程中的关键材料之一,其质量直接影响到锂电池的性能和寿命。

负极浆料主要由石墨、SBR、CMC 和工业纯净水等成分组成,这些成分的比例决定了负极浆料的性能。

二、锂电池负极浆料的主要成分
1.石墨:石墨是负极浆料中的主要导电成分,能够提高电池的导电性能和循环寿命。

2.SBR:SBR 是负极浆料中的粘结剂,能够增强电池的结构稳定性和循环寿命。

3.CMC:CMC 是负极浆料中的分散剂,能够提高电池的容量和循环寿命。

4.工业纯净水:工业纯净水是负极浆料中的溶剂,能够提高电池的导电性能和循环寿命。

三、锂电池负极浆料的配比对电池性能的影响
锂电池负极浆料的配比对电池性能有重要影响。

如果配比不合理,会导致电池的容量、循环寿命和安全性能下降。

因此,合理调整负极浆料的配比是提高锂电池性能的关键。

四、锂电池负极浆料的制备方法
锂电池负极浆料的制备方法主要包括湿法和干法两种。

湿法主要是将石墨、SBR、CMC 等成分加入到工业纯净水中,通过搅拌和分散等工艺制备而成。

干法则是将石墨、SBR、CMC 等成分直接混合,通过热处理等工艺制备而成。

五、锂电池负极浆料在锂电池行业的发展前景
随着电动汽车、移动设备等市场的快速发展,对锂电池的需求越来越大。

锂电池生产配料基础知识大全

锂电池生产配料基础知识大全

锂离子电池生产配料基础知识大全锂电池生产配料基础知识大全一、电极的组成:1、正极组成:a、钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提供锂源。

b、导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。

提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。

c、PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。

d、正极引线:由铝箔或铝带制成。

2、负极组成:a、石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造石墨两大类。

b、导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。

提高反应深度及利用率。

防止枝晶的产生。

利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。

(可根据石墨粒度分布选择加或不加)。

c、添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。

d、水性粘合剂:将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。

e、负极引线:由铜箔或镍带制成。

二、配料目的:配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。

配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。

配(一)、正极配料原理1、原料的理化性能。

(1)钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。

锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。

(2)导电剂:非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~30 0,粒径一般为 2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。

(3) PVDF(聚偏二氟乙烯)粘合剂:非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。

(4) NMP(N-甲基吡洛烷酮):弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。

锂离子电池配料解析

锂离子电池配料解析

锂电正负极配料基础知识解析1.正、负极配方配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。

配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。

1.1正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔))LiCoO(10μm):93.5%;其它:6.5%如Super-P:4.0%;PVDF761:2.5;2NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为810:1496a) 正极黏度控制6000cps(温度25转子3);b) NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜;c) 特别注意温度湿度对黏度的影响●钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。

钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。

锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。

●导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。

提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。

非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。

●PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。

非极性物质,链状物,分子量从300000到3000000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。

●NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。

●正极引线:由铝箔或铝带制成。

1.2负极配方(石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔))负极材料:94.5%;Super-P:1.0%;SBR:2.25%;CMC:2.25%水:固体物质的重量比为1600:1417.5a)负极黏度控制5000-6000cps(温度25转子3)b)水重量需要适当调节,达到黏度要求为宜;c)特别注意温度湿度对黏度的影响2.正负极混料★石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造石墨。

锂电池浆料密度标准_解释说明以及概述

锂电池浆料密度标准_解释说明以及概述

锂电池浆料密度标准解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在解释和概述锂电池浆料密度标准,对其定义、特点、影响因素、测试方法以及相关国内外行业标准和制定过程进行介绍。

浆料密度是评估锂电池质量的重要指标,它直接影响着锂电池的性能和寿命。

1.2 文章结构本文分为四个主要部分:引言、锂电池浆料密度标准解释说明、锂电池浆料密度标准的概述以及结论。

在该文章目录里所列出的各小节中,我们将详细介绍有关这一主题的相关信息。

1.3 目的本文旨在帮助读者更好地理解和掌握锂电池浆料密度标准。

通过了解浆料密度对于锂电池性能的重要影响以及相关标准的应用和意义,读者将能够更好地评估和选择适合自身需求的锂电池产品,并为未来发展方向提供参考。

以上是“1. 引言”部分内容,请根据需要进行调整完善。

2. 锂电池浆料密度标准解释说明2.1 锂电池浆料的定义和特点锂电池浆料是指由正极、负极、电解液和隔膜等材料组成的粘稠混合物,用于制造锂离子电池的重要原料。

正极材料通常由氧化物或磷酸盐等化合物组成,而负极材料则主要包括碳和锌钴氧化物等。

电解液则是一种能够导电并且稳定性良好的溶液,用于传递离子在正负极之间的移动。

2.2 为什么需要浆料密度标准浆料密度是指单位体积内所含有的有效材料质量,是评价浆料配方设计是否合理以及控制生产工艺稳定性的关键参数之一。

通过准确掌握锂电池浆料密度可以确保电池具备足够的活性物质含量,从而提高其充放电效率和循环寿命。

此外,浆料密度标准对于不同厂家之间产品性能比较也具有重要意义。

2.3 浆料密度的影响因素和测试方法浆料密度受到多个因素的影响,包括材料成分、粒径分布、粘度以及混合过程等。

其中,材料成分和浓度是最主要的影响因素。

通常情况下,正极材料含量高于40%,负极材料一般在70%以上,电解液则根据需要进行调整。

浆料密度的准确测试对于产品开发和生产控制至关重要。

常见的测量方法包括直接测量法和间接计算法。

直接测量法通过称量一定体积的浆料并计算其质量来获得密度值,而间接计算法则是根据溶剂和固体物质质量比例、组分浓度等参数进行计算。

重点讲解怎么才能做出一锅性能良好的锂电浆料

重点讲解怎么才能做出一锅性能良好的锂电浆料

怎么才能做出一锅性能良好的锂电浆料锂离子电池主要由正极、负极、电解液等组分构成,其中电极则主要由活性物质、粘结剂、导电剂和集流体等部分构成。

目前常规的电极生产工艺为湿法生产工艺,一般是首先将活性物质、导电剂等组分均匀的混合,然后添加PVDF 等胶液并充分分散后涂布到集流体上,然后进行烘干、碾压和分切就可以用于电芯的卷绕。

其中浆料的特性对于后续的电极生产、电池性能都有显著的影响,因此如何获得性能良好的浆料就对于锂离子电池的生产至关重要。

如何获得好的浆料?目前常见的匀浆工艺主要有三类:1)剪切力混合;2)球磨混合;3)超声混合。

其中剪切力混合的方式有很多形式,例如最为常见的行星式搅拌机、涡轮式搅拌器。

高能球磨可能会损坏粘结剂的分子结构,因此通常认为高能球磨更加适合活性物质与导电剂的干混。

超声混合能够在较低的能量输入下实现良好的混合,因此更加适合碳纳米管等高性能导电剂的分散,但是超声分散在提高功率的同时会产生严重的气泡问题,因此在难以放大尺寸。

团聚、针孔、金属颗粒污染和涂布量不均匀等是狭缝挤压式涂布常见的缺陷,这些缺陷通常是因为浆料混合不充分、脱泡不充分和设备故障等原因造成,研究表明团聚和针孔缺陷会造成电池循环过程中库伦效率的降低,针孔、金属杂质和涂布量不均匀会造成倍率性能变差,因此如何获得性能良好的浆料对于锂离子电池的生产有着至关重要的影响。

要获得性能良好的浆料就要首先了解浆料的特性,锂离子电池浆料的关键特性主要由两个:1)稳定性;2)工艺性。

1.稳定性浆料的稳定性主要指的是抗团聚特性和抗沉淀特性,浆料团聚主要是受到浆料中活性物质颗粒之间微弱的范德华力作用,在一些极少数情况下,由于浆料颗粒表面带有静电,会相互吸引,引起严重的团聚。

特别是在水系浆料中,由于更强的氢键和静电作用力会使得浆料更容易发生团聚,因此水系浆料中通常会添加一些分散剂,在浆料内形成静电屏障,防止浆料发生团聚。

同时水系浆料还面临与集流体之间浸润性差,正极水系浆料侵蚀Al箔等问题。

锂离子电池的匀浆基本原理2014.3by deepblue

锂离子电池的匀浆基本原理2014.3by deepblue

胶体颗粒通过电荷而得到稳定的理论已出现多年,在所谓 DLVO理论中达到顶点。
/view/f48e64bfc77da26925c5b04c.html
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③ 空间稳定作用
不论在水和非水(包括非极性)介质中都能使胶体颗粒稳定的另一因 素,是现在被称作“空间”或“熵”的稳定作用。 空间稳定作用的主要特点是:它不是有机化学中通常考虑的空间阻碍 ,即分子的构形阻止反应的进行,而是由于熵的损失导致能量的变化 。 空间稳定作用的最简单形式可以形象地表述为:由低聚物或聚合物的 链形成的溶剂化层不可逆地附着在浓度均匀的颗粒表面上,产生一个 厚度为δ的“溶剂化”保护套。 如果两个这种颗粒靠近导致其溶剂化护套互相重叠,或者它们在重叠 区的某一区段的密度重新分布,就会产生聚合物浓度的局部升高。这 种聚合物浓度的局部升高导致系统中溶剂的渗透压的产生。因此,排 斥能的产生源于非理想组分的稀释自由能。
目录
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理论+实践
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2012~2013于PBI交接
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锂离子电池生产工艺流程图1
涂布完成,即制作电池的极片已经成型,它的质量水平决定了电池的性能。
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锂离子电池生产工艺流程图2
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锂离子电池生产工艺流程图3
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正极浆料基本成分
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负极浆料基本成分
非极性物质,易被非极性 物质污染,易在非极性物 质中分散;不易吸水,也 不易在水中分散。被污染 的石墨,在水中分散后容 易重新团聚。D5020μm左 右。颗粒形状多样且多不 规则,主要有球形、片状、 纤维状等。 非极性物质,葡萄链状物, 含水量3~6%,吸油值约 300,粒径一般2~5μm; 通常中性

锂电池配料的技术相关知识

锂电池配料的技术相关知识

锂电池配料的技术相关知识1、原料的理化性能。

(1)石墨:非极*物质,易被非极*物质污染,易在非极*物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。

被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。

一般粒径D50为20μm左右。

颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状等。

(2)水性粘合剂(SBR):小分子线性链状乳液,极易溶于水和极*溶剂。

(3)防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极*溶剂。

(4)异丙醇:弱极物质,加入后可减小粘合剂溶液的极*,提高石墨和粘合剂溶液的相容;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。

电池乙醇:弱极物质,加入后可减小粘合剂溶液的极,提高石墨和粘合剂溶液的相容;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂线*交链,提高粘结强度(异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的,大批量生产时可考虑成本因素然后选择添加哪种)。

(5)去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动。

2、原料的预处理:(1)石墨:A、混合,使原料均匀化,提高一致。

B、300~400℃常压烘烤,除去表面油物质,提高与水粘合剂的相容能力,修圆石墨表面棱角(有些材料为保持表面特,不允许烘烤,否则效能降低)。

(2)水粘合剂:适当稀释,提高分散能力。

3、掺和、浸湿和分散:(1)石墨与粘合剂溶液极*不同,不易分散。

(2)可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。

(3)应适当降低搅拌浓度,提高分散。

(4)分散过程为减少极*物与非极*物距离,提高势能或表面能,所以为吸热反应,搅拌时总体温度有所下降。

如条件允许应该适当升高搅拌温度,使吸热变得容易,同时提高流动*,降低分散难度。

(5)搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。

(6)分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容,在三、(一)、4中有详细论述,在此不予详细解释。

4、稀释。

将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。

四、锂电池配料时注意事项:1、防止混入其它杂质;2、防止浆料飞溅;3、浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦;4、在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀;5、浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀降低;6、需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料质变化;7、搅拌时间的长短以设备能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备;8、出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带;9、对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸;10、配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。

锂电池浆料性质及关键影响因素分析①

锂电池浆料性质及关键影响因素分析①

锂电池浆料性质及关键影响因素分析①1. 牛顿流体是指在受力后极易变形,且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。

粘度不随剪切速率变化而变化。

如:水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体。

2. 非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

如:高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等;人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液,以及像细胞质那样的“半流体”。

3. 电极浆料是一种是由多种不同比重、不同粒度的原料组成,又是固-液相混合分散,形成的浆料属于非牛顿流体。

4. 非牛顿液体的粘度除了与温度有关外,还与剪切速率、时间有关,并有剪切变稀或剪切变稠的变化。

5. 浆料的性质:①流动性:不断断续续就是流动性好;②流平性:影响了涂布的平整度和均匀度;③流变性:是指浆料在流动中的形变特征。

6. 浆料的分散:①干粉混合:颗粒之间以点点、点面、点线形式接触;②泥状捏合:加入粘结剂液体或溶剂,原材料被润湿、呈泥状。

经过搅拌机的强力搅拌,物料受到机械力的剪切和摩擦,同时颗粒之间也会有内摩擦,在各个作用力下,原料颗粒之间趋于高度分散(大颗粒破裂)。

③稀释分散:缓慢加入溶剂调节浆料粘度和固含量。

此阶段分散与团聚共存,并最后达到稳定。

物料的分散主要受机械力、粉液间摩擦阻力、高速分散剪切力、浆料与容器壁撞击相互作用力的影响。

7. 浆料的影响因素:①粘度过高或过低都是不利于极片涂布的,粘度高的浆料不容易沉淀且分散性会好一点,但是过高的粘度不利于流平效果,不利于涂布(后续辊压时易造成极片局部裂纹、甚至断裂);粘度低时虽然浆料流动性好,但干燥困难,降低了涂布的干燥效率,粘度过低还会发生涂层龟裂、浆料颗粒团聚、面密度一致性不好等问题。

②分析解决浆料粘度变化的原因,要从粘结剂的本质及浆料分散程度上着手。

③粘度升高:*正极浆料在放置一段时间后粘度升高。

其原因一(短时间放置)是浆料搅拌速度过快,粘结剂未充分溶解,放置一段时间后PVDF粉末充分溶解,粘度升高。

磷酸铁锂浆料固含量

磷酸铁锂浆料固含量

磷酸铁锂浆料固含量
摘要:
1.磷酸铁锂浆料固含量简介
2.磷酸铁锂浆料固含量的影响因素
3.提高磷酸铁锂浆料固含量的方法
4.总结
正文:
磷酸铁锂浆料固含量是评价其性能的重要指标之一。

磷酸铁锂浆料主要用于生产锂离子电池,其固含量直接影响着电池的性能和稳定性。

本文将详细介绍磷酸铁锂浆料固含量的相关知识,包括影响因素和提高固含量的方法。

首先,磷酸铁锂浆料固含量是指浆料中磷酸铁锂的质量占总质量的比例。

通常情况下,磷酸铁锂浆料的固含量越高,电池的能量密度和循环稳定性就越好。

但是,如果固含量过高,浆料的粘度会增加,导致涂布困难和极片硬度增大,影响电池的性能。

因此,合适的固含量对于磷酸铁锂浆料至关重要。

其次,磷酸铁锂浆料固含量受多种因素影响,主要包括磷酸铁锂的质量和浆料的配方。

磷酸铁锂的质量和粒径分布直接影响浆料的固含量。

此外,浆料的配方,如溶剂、分散剂和粘度调节剂的选择,也会对固含量产生影响。

针对这些影响因素,可以采取以下方法提高磷酸铁锂浆料固含量:
1.选择高质量磷酸铁锂:选用具有良好晶型和粒径分布的磷酸铁锂,有利于提高浆料固含量。

2.优化浆料配方:根据实际需求选择合适的溶剂、分散剂和粘度调节剂,
以达到合适的固含量。

3.采用高效的分散方法:如超声波、高压均质等,可以有效提高磷酸铁锂的分散度,从而提高固含量。

4.严格控制工艺条件:如搅拌速度、涂布速度等,确保工艺条件稳定,有利于提高固含量。

总之,磷酸铁锂浆料固含量对锂离子电池性能具有重要影响。

【科锐分享】锂离子电池导电浆料介绍

【科锐分享】锂离子电池导电浆料介绍

【科锐分享】锂离子电池导电浆料介绍导电浆料概述导电浆料是将导电剂均匀分散在分散剂中形成的浆料,广泛应用于电子元器件封装、电极和电子元器件的制备等领域。

导电浆料大致可以分为以下几类:1、金属系导电浆料(如银、铜、镍);2、金属氧化物系导电浆料(如氧化锡、氧化铁、氧化锌、二氧化钛);3、碳系导电浆料(如炭黑、石墨、碳纳米管、石墨烯);4、复合导电剂(如复合粉、复合纤维)。

锂离子电池导电浆料介绍锂离子电池导电浆料主要是碳系导电浆料,包括导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯及其混合浆料。

通常,大家把炭黑、石墨称为传统导电浆料,把碳纳米管、石墨烯及其混合浆料称为新型导电浆料。

0 1导电炭黑导电炭黑是目前锂离子电池使用最广泛的导电浆料。

炭黑是一种无定形炭,在扫描电镜下呈链状或葡萄状,质轻而疏松,粒径小(D50=40Na),比表面积比较大,在浆料中分散性较差,容易团聚,且具有较强的吸油性。

由于导电炭黑不能形成良好的导电网络,导电性相对较差,而且电阻高且易于极化。

因此,在用导电炭黑进行极片制作时,往往与石墨、碳纳米管、石墨烯等材料配合使用。

目前,市面上销售的导电炭黑主要有Super P、Super S、350G、乙炔黑、科琴黑(Carbon ECP、Carbon ECP600JD)等。

0 2导电石墨石墨是一种晶体,晶格为六边形层状结构,相对较粗(D50=3-6um),导电性略差于导电炭黑,但具有更好的可压缩性和可分散性。

因此,导电石墨一般配合导电炭黑使用,这样不仅可以提高导电剂的分散性,减少极片极化,还能提高电极的氧化还原能力和电池的充放性能。

目前,市面上销售的导电石墨主要有KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15等。

0 3碳纳米管碳纳米管(CNT)可以分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管,是近年新发展起来的导电材料。

碳纳米管与活物质呈点线接触形式,在导电网络中不仅起到“引线”作用,同时还具有双电层效应,对于增强电解液吸收、提高电池容量、倍率性能、电池循环寿命和降低电池极化都具有积极作用,是较为理想的导电材料,但碳纳米管材料的缺点是不易分散。

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书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
关于锂离子电池浆料的理论知识(上)
一、胶体理论
导致胶体粒子团聚的主要作用,是来自粒子间的范德华力,若要增加胶
体粒子稳定性,则由两个途径,一是增加胶体粒子间的静电排斥力,二为使粉体间产生空间位阻,以这两种方式阻绝粉体的团聚。

最简单的胶体系统系由一分散相与一相分散媒介所构成,其中分散相尺
度范围于10-9~10-6m间。

胶体内的物质存在于系统内需具有一定程度以上的分散能力。

根据溶剂与分散相的不同而可产生多种不同的胶体型态,如:雾气即为液滴分散于气体中之气胶、牙膏即固态高分子微粒分散在液体中的溶胶。

胶体的应用在生活中比比皆是,而胶体的物理特性需视分散相与分散介
质的不同而有所差异。

从微观角度观察胶体,胶体粒子并非处于恒定状态,而是在介质内随机运动,这便是我们所称的布朗运动(Brownian motion)。

绝对零度以上,胶体粒子均会因热运动而发生布朗运动,这便是微观胶体的动力学特性。

胶体粒子因布朗运动而产生碰撞,是为团聚(aggregate)
发生的契机,而胶体粒子在热力学上处于不稳定状态,因而粒子间的交互作用力为分散的关键因素之一。

1-1,胶体动力学性质
布朗运动起始自19 世纪初,植物学家布朗由显微镜观察到花粉粒子在
水中的不规则运动得名。

粒子因温度而造成布朗运动后将产生碰撞行为,由粒子表面的范德华力引起团聚现象。

胶体的凝聚速率与以下两者有密切的关系:
1)胶体粒子间彼此碰撞的频率,
专注下一代成长,为了孩子。

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