Ličio baterijų anodų medžiagų savybių analizė ir maišymo procesas

Kaip neigiama elektrodų medžiaga, grafitas turi būti sumaišytas su laidžiu agentu, rišikliu ir kitais priedais, o tirpiklis pridedamas neigiamam elektrodų srutų paruošiamam paruošiamam tirpikliui, kad būtų galima padengti jį ant srovės kolektoriaus, kad būtų parengtas elektrodas. Tačiau ruošiant grafito anodų srutų procesą manoma, kad daugelis technikų susidūrė su didelėmis ar mažomis problemomis, tokiomis kaip per ilgas laikas, grafito nusėdimas, nestabilus klampumas, didelės srutų dalelės, daug burbuliukų ir tt ... Tada, prieš spręsdami šias problemas, mes turime padaryti paprastą rūšiavimą iš pagrindinių savybių įvairių medžiagų. Tik remiantis supratimo medžiagų savybių pagrindu gali problemos, su kuriomis susiduriama galima išspręsti greitai, tiksliai ir gerai. Šiame straipsnyje daugiausia pateikiamos medžiagų, naudojamų anodų srutų paruošimui, savybės:

1.Grafitas

Grafitas apima natūralų grafitą ir dirbtinį grafitą. Dalelių formos yra įvairios ir netaisyklingos, daugiausia sferinės ir dribsnių. Grafitas yra nepolinė medžiaga, lengvai užteršta nepolinėmis medžiagomis ir lengvai disperguojama nepolinėse medžiagose. Tai nėra lengva sugerti vandeninį tirpalą ir nėra lengva disperguoti vandeniniame tirpale. Net jei užterštas grafitas yra disperguojamas vandenyje, jis vėl susumuoja. Kalbant apie grafito savybes ir reikalavimus, manau, kad visi yra labai aiškūs, todėl čia jų nekartosiu.

2. Laidusis agentas

Yra daug rūšių laidžios medžiagos, įskaitant suodžių, CNT, grafeno ir tt, kurių dauguma yra nepoliniai. Laidžios medžiagos vaidmuo yra maišyti tarp grafito medžiagų, kad susidarytų pagrindinis laidus tinklas ir sumažėtų ličio akumuliatoriaus vidinis atsparumas. Pridedamas laidus agentas kiekis paprastai yra mažas, ir galima sakyti, kad kuo mažesnis, tuo geriau, apie 2% ar mažiau. Kaip laidžioji medžiaga, paprastai būtina turėti pakankamai didelį specifinį paviršiaus plotą, kad kuo mažiau padidintų elektronų perpylimo greitį. Tačiau ji taip pat susidurs su lengvo susijungimo problema ir nėra lengva dispersija.

Laidžių agentų sklaida visada buvo svarbus dalykas. Kadangi laidžiųjų agentų tipai svyruoja nuo paprastos suodžių, CNT srutų, suodžių, CNT ir grafeno mišrių laidžių srutų, srutos turi būti koreguojamos pagal jo savybes. Paruošimo procesas. Ličio baterijų srutų paruošimo straipsnyje [išskirtinį] ličio baterijų srutų savybių ir pagrindinių įtakos veiksnių analizę, paminėta, kad srutų paruošimas daugiausia bus per sauso medžiagų maišymo etapus, miltelių drėkinimą, dalelių klasterio smulkinimo ir galiausiai pasiekti stabilumą. Laidžiojo agento dispersija turi būti užbaigta miltelių drėkinimo ir kietųjų dalelių grupių lūžimo stadijoje, kitaip laidžioji medžiaga vėl susi agreguoja ir sukels laidžiojo agento atliekas. Sprendžiant laidžiojo agento sklaidos problemą, mechaninė jėga ir laikas turi būti pakoreguoti, kad būtų pasiekta geriausia būklė.

3.CMC

CMC (Natrio hidroksimetilceliuliozė) yra svarbus celiuliozės eteris. Tai polianionic celiuliozės junginys, gaunamas chemiškai modifikuojant natūralius pluoštus. Jis lengvai tirpsta šaltame ir karštame vandenyje ir priklauso vidutinio sekso medžiagai. CMC turi puikių savybių, tokių kaip sustorėjimas, dispersija, suspensija, sukibimas, plėvelės formavimas, apsauginis koloidinis ir drėgmės apsauga, todėl jis yra pasirinktas kaip dispergatorius ir tirštiklis grafito neigiamiems elektrodams.

CMC turi disperguojamumo ir surišimo savybių, tačiau jis negali būti naudojamas vienas kaip rišiklis neigiamiems elektrodams pramonėje. Ličio baterijų gamybos procese būtina atsižvelgti į ličio baterijos energijos tankį ir vidinį atsparumą. Tam reikia, kad neigiamas polių gabalas turėtų tam tikrą tūrio tankį (apie 1,6 g /cc). Šiuo atveju, būtina kailis Pastarasis polių gabalas atliekamas valcavimo tankinimo gydymo, ir CMC turi didesnį trapumą, kuris neišvengiamai lems polių gabalas struktūros žlugimo po valcavimo, ir reiškinius, pavyzdžiui, miltelių kritimo ir folijos nuotėkio. Todėl sąlyga, kad CMC gali būti naudojamas vienas yra: polių gabalas storis yra plonas, valcavimo procesas nėra atliekamas arba tankinimo tankis polių gabalas nėra didelis.

Be to, ruošiant neigiamą elektrodų srutą, reikėtų atkreipti dėmesį į maišytuvo greičio įtaką CMC. CMC tirpalas turi pseudoplastikiškumą, jo klampumas mažėja didėjant temperatūrai ir yra grįžtamas. Kai maišytuvas sukasi per greitai, CMC klampumas sumažės, o tai turės įtakos grafito anodo suspensijai.

4. SBR rišiklis

SBR (stireno-butadieno guma) yra maža molekulė linijinė grandinės emulsija. Latekso dalelių vienetas yra šerdies apvalkalo struktūra. Apvalkalas yra skersinio ryšio struktūra kopolimero molekulinių grandinių. Išorinis apvalkalas yra hidrofilinė poliarinė grupė ir paviršius. Aktyvus agentas. SBR yra medžiaga, kuri egzistuoja kartu su hidrofiliškumu ir lipofiliškumu. Vandens pagrindu grupės sujungti su ant folijos paviršiaus grupių suformuoti jungimosi jėga, kuri yra palanki dispergavimo ir srutų stabilumą. Riebios segmentas sujungia su neigiamu grafitu, kad sudarytų rišamąją jėgą, taip pasiekiant sukibimo efektą.

Tačiau SBR negali būti naudojamas vienas grafito anodų srutose, nes SBR neturi dispergavimo funkcijos, o per daug SBR taip pat sukels polių gabalėlį išsipūsti elektrolite.

Pramoninėje ličio baterijų gamyboje CMC ir SBR dažnai naudojami tuo pačiu metu. Kartu naudoti du gali išspręsti nestabilios srutų klampumo, polių gabalas patinimas, ir didelis trapumas problemas. Komercinės grafito medžiagos yra nepolinės medžiagos, nėra lengva būti hidrofilinėmis ir sunkiai išsklaidytos vandens sistemose. Viena iš CMC funkcijų yra disperguoti, disperguojantis grafitas ir laidūs priedai. Be to, CMC suformuos gelį, kai jis susitinka su vandeniu, todėl srutų storesnis (tirštiklis) ir pagerina suspensijos stabilumą vandeninės neigiamos elektrodų srutų. Kai srutos yra padengtos, dėl CMC gelio struktūros, ji gali ne tik išlaikyti drėgmę, bet ir stabilizuoti srutas ir išlaikyti srutų vienodumą per tam tikrą laiką, kuris atitinka didelio masto pramoninės gamybos poreikius. Atsižvelgiant į CMC trūkumus, lanksčios molekulinės SBR emulsijos, kuri yra lengvai tirpus vandenyje įvedimas leidžia srutų geriau sukibimą ir tuo pačiu metu pagerina poliaus gabalas kietumą, taip, kad polių gabalas nebus suspaustas aukšto slėgio. Pašalinus miltelius, po valcavimo poliaus gabalo sukibimo stiprumas taip pat yra didelis.

Kai CMC ir SBR yra naudojami kartu, vienas dalykas, reikia pažymėti, yra pridedant SBR emulsijos laikas. Kadangi SBR yra linkęs demulsifikacija pagal ilgalaikę aukštą kirpimo jėgą, kuri sumažina polių gabalų sukibimą.

5. Dejonizuotas vanduo

Dejonizuotas vanduo yra silpnai polinė molekulė ir neigiamas elektrodų srutų tirpiklis. Pagrindinis parametras, susijęs su tirpikliu, yra kietasis kiekis. Srutų paruošimo procese kietos medžiagos kiekis yra susijęs su medžiagos dispersija ir stabilumu.