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电极颗粒尺寸与形状对电浆粘度的影响

更新时间:2020-08-12      点击次数:1159


引言

电板在当代生存中极其分类,我都对其依懒性性从来没有像现代那样大。如此,采用生产方式调整以简化电板效果,变成越多越根本。各举,粉末状外形是都要确定一下与调整的根本条件,它是随着不方式外形的粉末状除了作用了包裝密度单位,也也许以至于高凝固点电浆的形成了。在本APP典例中,我都将确定一下粉末状尺寸规格与外形对电浆凝固点的作用。

电极组分

电级的典型示范空间结构见图1。电级的制作具体流程涵盖将透明桌面于电浆中的颗粒剂物施胶到重金属箔上。
自己今天所座谈会的电浆由金属电极粒状(阳极或金属电极)组合,所含十分细小的碳粒状以鼓励导电,适用连接剂(带有石油醚与缩聚物)将结构的组合在一并。电浆中的粒状有机废气浓度甚高,占总重比率约为20-40%。为此,粒状特征谈谈终的电浆的电学特征会有注重不良影响。


图1 锂正离子電池的类型的结构

颗粒性质与电浆粘度

电浆的粘稠度、可细化性、质量有机废气浓度与可填筑性是明确软件解决方法中电浆能够性的首要性能。高粘稠度的电浆将上升涂覆流程的难题,差的细化性将造成较低的溥膜光滑性;电浆的质量有机废气浓度与可填筑性的把握着溥膜溶解度。因为保持对亚铁离子数据传输速度的的把握,与容量电池充电桩的寿命短(重充电桩反复的时期),镀层钢板厚度的均一性、层的溶解度均二十五分首要,而的把握层厚则能够促进制造厂更小的容量电池充电桩。
下图2所显示,大批的不细则图行粉末的现实存在将引致电浆的粘度指数较高。这时犹豫粉末磨擦与互锁的影向扩增,也犹豫气流改道粉末须得花费额外的的电量。
挤压
互锁
 
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由均匀尺寸的球形颗粒形成的电浆 → 较低的粘度指数

由细颗粒与不规则形状颗粒形成的电浆 → 较高的消费黏性

图2 不规范形式的粉末将经历作文更很强的互锁与滚动摩擦,造成的动力粘度最高
故此不标准小粒剂物的回填力量较球体为低,小粒剂物寸尺也将危害回填容重。故此,在黏度指数初始变高开始之前,范围英文引入的小粒剂物数将愈少。如同3随时。凡此种种,在同样的渗透压、较低的黏度指数下,多消减合格品将比单消减合格品回填得更有效的。或许,较小的不标准小粒剂物的会存在会大黏度指数,这是正原因是想一想开发太大的外层积,以此将凸显小粒剂物-小粒剂物或小粒剂物-液體范围内的交互性功效。故此,在探针物料合格品内,能监督与操纵不标准形状图片大全小粒剂物与细粒物料的的比例,以变小黏度指数,更加三十分重点。


图3 粒子形式对粘合度的的影响
 

案例研究

在该案例中,理论研究了五种用作碳参比电极相关的原料的碳相关的原料:非人工碳黑A,和制作而成打造的碳黑B。五种相关的原料均选择相似的粘接剂(NMP+2.5% 承重比的PVDF)采取粘接,以演变成22%承重比氧化还原电位的五种电浆。

粘度测试

动用Kinexus扭动流变仪,在0.1s-1至1000s-1的分割数率区间内,完成了效果估测。图4现示了将PVDF“添加到NMP(N-甲基吡咯烷酮)中,相对来说同时的NMP,可不可以将效果提高了两只量级(约200倍)。NMP的效果在有很大区间内均与分割数率相关,即体验为牛顿情形。
进的一步动用炭黑,将增长粘合度,从到的电浆将一并展现削切频率依赖于性,即非牛顿犯罪行为。动用碳黑A到的电浆在低挡与高削切频率下均给于了比碳黑B高得多的粘合度,这将已经升高在永久保存环境(对应着低削切频率阶段)下的抗沉降能,并在涂抹(高削切频率)下到偏厚的金属电极透气膜。较高的粘合度也已经使人涂抹技艺会变得更难控制,已经会造成不竖直的表层,与可变气门正时的层导热系数,这将反打来会造成不稳定的的阴离子发送频率,从还缩短电池组嵌套循环系统使用期,、e充电嵌套循环系统时间间隔。


图4 带有非人工碳黑A的电浆相信带有获得碳黑B的电浆有高得多的粘度指数
 

粒径与形状测量

为了让检验粘合度异同性的其原因,便用马尔文全半自然静态数据显像装置Morphologi侧量了二种碳黑粉末状样件。样件便用1bar的分不高散卡路里实现了吸附,便用10x物镜半自然侧量了超过了70000个颗粒肥料。
如5所显示,先天石墨资料比起来人工成本生成的碳黑样机包函更多的的细粒径颗粒肥料。最后,发觉即使五种碳黑样机的长径比区分小,但生成碳黑资料B比起来先天碳黑A呈现出更高的的圆度。如6所显示。
系统设计比例的PSD
依据体型大小的PSD
图5 天然水碳黑(绿线)与提炼碳黑(绿线)的量生长
 
长径比
HS圆度
图6 聚合碳黑(绿线)比大自然碳黑(绿线)更圆,但长径比反差很小
 
这可由图7的科粒物形象中有证明。
本身碳黑A
自动合成碳黑B
图7 关察到的颗粒物形状图片的地域差男人 - 自然碳黑A的圆度要远比合成图片碳黑B为低
 

测试结论

本段中的五种碳基工业涂料,当将其增添到电浆中后,其粘稠度会有很大的有什么区别,引发在电芯手工制造整个过程中涂布纸表面的对比分析。融合颗粒肥料物图相定量分析手法,都可以关注到非自然碳黑涉及到更快比率的细堆体积涂料与不方式颗粒肥料物。据此,当减少到电浆中时,增添非自然石墨的电浆将表面为粘稠度较高、压紧度较低。电浆粘稠度过高,将使涂覆到工业箔上时的涂覆管理变成难度,概率引发金属涂层板材的厚度与体积不透亮。这将损害电芯耐腐蚀性,且由锂阴离子输送时延的不住判定引发难以预期想象的电芯使用年限。
 
 
 


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