鋰電池漿料的特性

鋰離子電池漿料是由多種不一樣比重、不一樣粒度的資料構(gòu)成，又是固-液相混合松散，構(gòu)成的漿料歸于非牛頓流體。鋰離子電池漿料是一種像油狀的活動(dòng)的液體，所以具有一般流體所具有的特征如粘性、活動(dòng)性等，一原由于電池漿料是一種液固兩相流，所以還具有一些自身格外的功用。

鋰離子電池漿料流變性

流變性是指物質(zhì)在外力作用下的變形和活動(dòng)性質(zhì)。由于液體不能接受剪切力，因而不能堅(jiān)持其外形的安穩(wěn)。在外力的作用下，液體就會(huì)發(fā)生活動(dòng)和變形等的性質(zhì)，稱(chēng)為流變性。漿體的流變性十分復(fù)雜．一種漿體在低濃度時(shí)或許表現(xiàn)為牛頓流體或假塑性流體；濃度稍高發(fā)生絮團(tuán)后，或許表現(xiàn)為賓漢流體；更高的濃度下又或許會(huì)出現(xiàn)脹塑性流體。

對(duì)同—種漿料，在剪切率不太高時(shí)，不出現(xiàn)脹流現(xiàn)象，剪切率高時(shí)又或許轉(zhuǎn)化為脹塑性流體。有些非牛頓流體在低剪切速率和高剪切速率下都或許出現(xiàn)牛頓流體形象，這或許是由于在低剪切速率下，分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)不出剪切速率對(duì)其間物料重新排列使表觀粘度的改動(dòng)，當(dāng)剪切速率增高到一定極限后，剪切定向抵達(dá)了最佳程度，因而也使表觀粘度不隨剪切速率而變。如前所述，許多非牛頓體其流變特性遭到體系中結(jié)構(gòu)改動(dòng)的影響。

影響鋰離子電池漿料流變性的一些首要參數(shù)：

(1)松散相或固相的類(lèi)型及表面電荷的大小

對(duì)于不一樣種類(lèi)的正負(fù)極活性物質(zhì)，如正極常用的鈷酸鋰、錳酸鋰，負(fù)極常用的石墨粉、中心相炭微球，由于其種類(lèi)不一樣，因而具有不一樣的水化脹大特性以及不一樣的表面電荷，這樣，不一樣種類(lèi)的活性物質(zhì)其松散特性、膠溶特性以及構(gòu)成具有一定強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)體系的能力也各不相同，其微觀表現(xiàn)是不一樣種類(lèi)的活性物質(zhì)制造而成的漿料具有不一樣的流變特性。

(2)固相的濃度松散相或固相濃度的大小首要影響漿料的屈服應(yīng)力和塑性粘度或表觀粘度。在一般槽況下，固相濃度越大，其屈服應(yīng)力、塑性粘度或表觀粘度越大。

(3)固相顆位的大小、形狀以及粒徑的分布在固相濃度不變的條件下，顆粒的粒徑越小，由于其總的表面積增加，因而漿料的屈服應(yīng)力和粘度將隨之增加，

(4)松散介質(zhì)自身的粘度。不一樣的溶劑具有不一樣的粘度，使得漿料的粘度也將隨之改動(dòng)。

(5)溫度和壓力，在不一樣的溫度和壓力下漿料具有不一樣的流變特性。

(6)漿料的PH值，鋰離子電池漿料觸變性觸變性是指流體在剪切力作用下的一種結(jié)構(gòu)損壞與康復(fù)原有結(jié)構(gòu)的效應(yīng)。描寫(xiě)鋰離子電池漿料的觸變性首要包括觸變的終究作用和觸變進(jìn)程，觸變進(jìn)程是指在一定的條件下鋰離子電池漿猜中的膠鏈結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的損壞和康復(fù)進(jìn)程，它反映了觸變性的時(shí)間效應(yīng)。觸變的終究作用是指在一定實(shí)驗(yàn)條件下抵達(dá)安穩(wěn)時(shí)的最大觸變量。這兒所說(shuō)的抵達(dá)安穩(wěn)是指漿料內(nèi)的結(jié)構(gòu)損壞與康復(fù)的一種動(dòng)態(tài)平衡，而其微觀表現(xiàn)則為鋰離子電池漿料剪切應(yīng)力的固定不變，亦即剪切應(yīng)力具有不隨時(shí)間而改動(dòng)的安穩(wěn)數(shù)值。

3，松散作用對(duì)鋰離子電池漿料的影響混合松散技能在鋰離子電池的悉數(shù)出產(chǎn)技能中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響度大于30%，是悉數(shù)出產(chǎn)技能中最首要的環(huán)節(jié)。鋰離子電池的電極制造，正極漿料由粘合劑、導(dǎo)電劑、正極資料等構(gòu)成；負(fù)極漿料則由粘合劑、石墨碳粉等構(gòu)成。正、負(fù)極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料之間的互相混合、溶解、松散等一系列技能進(jìn)程,并且在這個(gè)進(jìn)程中都伴跟著溫度、粘度、環(huán)境等改動(dòng)。在正、負(fù)極漿猜中，顆粒狀活性物質(zhì)的松散性和均勻性直接響到鋰離子在電池南北極間的運(yùn)動(dòng)，因而在鋰離子電池出產(chǎn)中各極片資料的漿料的混合松散至關(guān)首要，漿料松散質(zhì)量的好壞，直接影響到后續(xù)鋰離子電池出產(chǎn)的質(zhì)量及其產(chǎn)品的功用。

鋰離子電池漿料松散機(jī)理

漿料安穩(wěn)性理論

大部分的漿料都是歸于懸浮液體系。不安穩(wěn)的懸浮液在停止?fàn)顟B(tài)下發(fā)生絮凝，并由于重力作用而很快分層，，懸浮液的絮凝理論絮凝作用便是在靜態(tài)（由于布朗運(yùn)動(dòng)）或動(dòng)態(tài)（在剪切力作用下條件下，通過(guò)顆粒磕碰致使顆粒數(shù)目削減的進(jìn)程。膠體體系中，如不思考安穩(wěn)劑，顆粒間的互相作用首要有范德華（VanderWaals）引力；伴跟著帶電顆粒的庫(kù)侖（Coulombic）力（斥力或引力）。這些力的因素截然不一樣，Derjaguin和Landau在蘇聯(lián)，Verwey和Overbeek在荷蘭分別獨(dú)立的提出DLVO理論，構(gòu)成了親液松散體系中絮凝作用經(jīng)典理論的基礎(chǔ)，闡述了膠體懸浮體系的安穩(wěn)性首要與膠體顆粒間上述兩個(gè)獨(dú)立的互相作用的相對(duì)距離有關(guān)。

懸浮液的分層理論

分層是松散相在外力（重力或離心力）作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的作用。在忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes規(guī)則來(lái)描寫(xiě)，即松散相球形顆粒由于重力的沉降速度u0由下式判定：

式中ρs-ρ為松散相與連續(xù)相的密度差，g為重力加速度，d為松散相顆粒直徑，μ為連續(xù)相的粘度。假設(shè)松散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大，顆粒下沉，速度uo為正值，反之，顆粒上浮，速度為負(fù)值。沉降速度大，漿料就簡(jiǎn)單分層。假設(shè)要堅(jiān)持體系安穩(wěn)，就有必要下降沉降速度，對(duì)于特定的漿料可以通過(guò)減小松散相固體顆粒直徑d。由于只有當(dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時(shí)，顆粒才華安穩(wěn)、均勻地松散在液體中不發(fā)生分別。

通過(guò)以上的分析我們可以看出，要前進(jìn)懸浮液的安穩(wěn)性，松散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量纖細(xì)。但應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)前人所做的許多研討發(fā)現(xiàn)，跟著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力致使的分別作用變?yōu)榉怯斜匾囊兀墒怯捎陬w粒之間的距離減小，顆粒之間的結(jié)合力（范德華力等）起到了首要決定性作用。別的，當(dāng)顆粒直徑小于某一纖細(xì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，此時(shí)，顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)就不能忽略了，所以由于纖細(xì)顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，而使得顆粒之間發(fā)生劇烈地磕碰。若不加安穩(wěn)劑，這些狀況都會(huì)致使顆粒聚會(huì)，對(duì)體系的安穩(wěn)是倒霉的。所以漿料的松散中，顆粒粒徑并非越細(xì)越好，要視漿料的特性而定。松散即是要根據(jù)物料的特性與特征，減小松散相顆粒的粒度，使其分布于一個(gè)較窄的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，并抵達(dá)吸力與斥力的互相平衡，然后保證漿料體系的安穩(wěn)。


 
鋰電池 電池
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