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流變特性是分析鋰離子電池漿料分散狀態(tài)的重要手段

2021-07-23      點擊:1069
  變儀在鋰離子電池中的應(yīng)用在鋰離子電池生產(chǎn)過程中,漿料的質(zhì)量對極片的加工和電池的電性能有著直接的影響。
 
  鋰離子電池自1990年代商業(yè)化生產(chǎn)以來,憑借能量密度高,循環(huán)壽命好,自放電率低,無記憶效應(yīng)等特點,近年來在電動汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
 
  在鋰離子電池領(lǐng)域,目前絕大多數(shù)的研究都集中在活性材料上,如材料的晶格結(jié)構(gòu)、合成過程、摻雜、表面包覆和電化學(xué)性能。
 
  然而,很多報道也顯示,電池的性能更多地受到其他因素的影響,如碳導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、集流體,除此之外,還包括電極的加工過程。
 
  鋰離子電池的電極加工過程是將含有活性材料和多種非活性物質(zhì)混合的漿料涂覆在金屬集流體上,而漿料的流變特性等制程因素對電池的Z終性能產(chǎn)生了決定性影響。
 
  鋰離子電池的漿料是非牛頓型高粘度流體,而生產(chǎn)過程中對漿料涂布的加工精度(如厚度和密度分布的一致性)要求非常高。
 
  在傳統(tǒng)陶瓷漿料工藝中漿料粘度低時,具有較好的流動性以便澆注時填充模具以及排除氣泡,但粘度過低則漿料的穩(wěn)定性變差,在澆注與固結(jié)過程中顆粒下沉而出現(xiàn)分層現(xiàn)象,Z終導(dǎo)致成型后的坯體密度不均。
 
  而在鋰離子電池中需要添加各種導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑以形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),然而顆粒的聚集在漿料中產(chǎn)生了不均勻性。
 
  這種不均勻性會在復(fù)合電極中產(chǎn)生裂紋和空隙,使電子通路出現(xiàn)中斷,進而影響電池性能。因此,制作分散均勻的、穩(wěn)定的漿料成為Z為重要的條件。
 
  但是鋰離子電池漿料基本都呈現(xiàn)黑色不透明粘性流體或膠體狀態(tài),無法用裸眼看到分散均勻程度,而不同分散狀態(tài)的漿料有著不同的粘度趨勢。因此,流變特性是分析鋰離子電池漿料分散狀態(tài)的重要手段。
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