Anàlisi de les característiques dels materials d'ànode de la bateria de liti i del procés de mescla

Com a material d'elèctrode negatiu, el grafit s'ha de barrejar amb un agent conductiu, un lligant i altres additius, i s'afegeix un dissolvent per preparar un elèctrode negatiu abans que pugui ser recobert en un col·lector actual per preparar un elèctrode. No obstant això, en el procés de preparació de purins d'ànode de grafit, es creu que molts tècnics s'han trobat amb problemes grans o petits, com massa temps, sedimentació de grafit, viscositat inestable, grans partícules de purins, moltes bombolles, etc ... Després, abans de resoldre aquests problemes, hem de fer una simple classificació de les propietats bàsiques de diversos materials. Només sobre la base de la comprensió de les propietats materials poden resoldre els problemes trobats de forma ràpida, precisa i bé. Aquest article introdueix principalment les característiques dels materials utilitzats en la preparació de purins d'ànode:

1.Grafit

El grafit inclou grafit natural i grafit artificial. Les formes de partícula són diverses i irregulars, principalment esfèriques i escates. El grafit és una substància no polar, està fàcilment contaminat per substàncies no polars, i es dispersa fàcilment en substàncies no polars. No és fàcil absorbir aigua i no és fàcil de dispersar en solució aquosa. Fins i tot si el grafit contaminat es dispersa en aigua, es tornarà a agregar. Pel que fa a les característiques i requisits del grafit, crec que tothom té molt clar, així que no les repetiré aquí.

2. Agent conductiu

Hi ha molts tipus d'agents conductius, incloent-hi el negre de carboni, la CNT, el grafè, etc., la majoria dels quals no són polars. El paper de l'agent conductiu és barrejar entre els materials de grafit per formar la xarxa conductiva principal i reduir la resistència interna de la bateria de liti. La quantitat d'agent conductiu afegit és generalment petita, i es pot dir que com més petit millor, al voltant del 2% o menys. Com a agent conductiu, en general és necessari tenir una superfície específica prou alta, per tal d'augmentar la taxa de transferència d'electrons amb el mínim possible. Però també s'enfrontarà al problema de la reunió fàcil i la dispersió no fàcil.

La dispersió d'agents conductius sempre ha estat un punt important. A mesura que els tipus d'agents conductius van des del negre de carboni simple, fins als purins CNT, fins al negre de carboni, la CNT i el grafè barrejat purins conductius, el purins s'ha d'ajustar segons les seves propietats. El procés de preparació. En l'article de preparació de la bateria de liti [exquisit] anàlisi de les propietats i factors clau que influeixen en els purins de la bateria de liti, s'esmenta que la preparació de purins passarà principalment per les etapes de barreja en sec de materials, mullat en pols, trituració del clúster de partícules, i finalment arribar a l'estabilitat. La dispersió de l'agent conductiu s'ha de completar en l'etapa de trencament de cúmuls de pols i partícules, en cas contrari l'agent conductiu tornarà a agregar i causarà residus de l'agent conductiu. A l'hora de resoldre el problema de dispersió de l'agent conductiu, la força mecànica i el temps s'han d'ajustar per aconseguir el millor estat.

3.CMC (anglès)

CMC (Cel·lulosa hidroximetil de sodi) és un important èter de cel·lulosa. És un compost de cel·lulosa polianònica obtingut per modificació química de fibres naturals. És fàcilment soluble en aigua freda i calenta i pertany a material sexual mitjà. CMC té excel·lents propietats com l'engrossiment, dispersió, suspensió, adhesió, formació de pel·lícules, col·loide protector i protecció contra la humitat, per la qual cosa és seleccionat com un dispersant i espessidor per a elèctrodes negatius de grafit.

CMC té propietats de dispersibilitat i unió, però no es pot utilitzar sol com a lligant per a elèctrodes negatius en aplicacions industrials. En el procés de producció de bateries de liti, cal tenir en compte la densitat energètica i la resistència interna de la bateria de liti. Això requereix que la peça de pol negativa tingui una certa densitat de volum (al voltant de 1.6g/cc). En aquest cas, cal recobrir Aquesta última peça de pol se sotmet a un tractament de compactació rodant, i CMC té una major fragilitat, el que inevitablement conduirà al col·lapse de l'estructura de la peça de pols després de rodar, i fenòmens com la gota de pols i fuites de paper d'alumini. Per tant, la condició que cmc es pot utilitzar sol és: el gruix de la peça de pol és prim, el procés de rodament no es porta a terme o la densitat de compactació de la peça de pol no és alta.

A més, durant la preparació de la purga d'elèctrode negatiu, s'ha de prestar atenció a la influència de la velocitat del mesclador en el CMC. La solució CMC té pseudoplasticitat, la seva viscositat disminueix amb l'augment de la temperatura i és reversible. Quan el mesclador gira massa ràpid, la viscositat CMC disminuirà, el que afectarà la suspensió de l'ànode de grafit.

4. Lligant SBR

SBR (cautxú estilè-butadiè) és una petita emulsió de cadena lineal de molècules. La unitat de partícules de làtex és una estructura de closca central. La closca és una estructura transversal de cadenes moleculars copolymer. La closca exterior és un grup polar hidròfil i la superfície. Agent actiu. SBR és una substància que conviu amb la hidròfila i la lipofilicitat. Els grups a base d'aigua es combinen amb els grups a la superfície de la làmina per formar una força d'unió, que és propícia per a la dispersibilitat i l'estabilitat dels purins. El segment oliós es combina amb el grafit negatiu per formar una força vinculant, aconseguint així l'efecte d'unió.

No obstant això, SBR no es pot utilitzar sol en la purga d'ànodes de grafit, perquè SBR no té funció de dispersió, i massa SBR també farà que la peça de pol s'infli en l'electròlit.

En la producció industrial de bateries de liti, CMC i SBR s'utilitzen sovint al mateix temps. L'ús combinat dels dos pot resoldre els problemes de viscositat inestable de purins, inflor de peça de pol, i alta fragilitat. Els materials de grafit comercials són substàncies no polars, no fàcils de ser hidròfils, i difícils de dispersar en els sistemes d'aigua. Una funció de CMC és actuar com a dispersant, dispersant additius de grafit i conductius. A més, CMC formarà un gel quan es reuneixi amb l'aigua, el que fa que el fang més gruixut (espessidor) i millora l'estabilitat de suspensió de l'aquosa lligadura d'elèctrode negatiu. Quan el purins està recobert, a causa de l'estructura del gel CMC, no només pot retenir la humitat, sinó també estabilitzar el purí, i mantenir la uniformitat dels purins en un cert període de temps, que s'ajusta a les necessitats de producció industrial a gran escala. Tenint en compte els desavantatges del CMC, la introducció de l'emulsió SBR molecular flexible que és fàcilment soluble en aigua fa que els purins tenen una millor adherència i al mateix temps millora la duresa de la peça de pol, de manera que la peça de pol no es compactarà sota alta pressió. Després de l'eliminació de la pols, la força d'unió de la peça de pal després de rodar també és alta.

Quan CMC i SBR s'utilitzen junts, una cosa a tenir en compte és el moment d'afegir emulsió SBR. A causa de SBR és propens a la demulsificació sota força de cisallament a llarg termini, el que redueix l'adhesió de peces de pal.

5. Aigua desionitzada

L'aigua desionitzada és una molècula feblement polar i un dissolvent per a la purga d'elèctrodes negatius. Un paràmetre clau relacionat amb el dissolvent és el contingut sòlid. En el procés de preparació de purins, el contingut sòlid està relacionat amb la dispersió i estabilitat del material.