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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的液體，所以具有一般流體所具有的特征如粘性、活動性等，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性質(zhì)。由于液體不能接受剪切力，因而不能堅持其外形的安穩(wěn)。在外力的作用下，液體就會發(fā)生活動和變形等的性質(zhì)，稱為流變性。漿體的流變性十分復(fù)雜．一種漿體在低濃度時或許表現(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出現(xiàn)脹塑性流體。

對同—種漿料，在剪切率不太高時，不出現(xiàn)脹流現(xiàn)象，剪切率高時又或許轉(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，分子的無規(guī)則熱運動占優(yōu)勢，表現(xiàn)不出剪切速率對其間物料重新排列使表觀粘度的改動，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)松散相或固相的類型及表面電荷的大小

對于不一樣種類的正負(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。

(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)隨時間的損壞和康復(fù)進(jìn)程，它反映了觸變性的時間效應(yīng)。觸變的終究作用是指在一定實驗條件下抵達(dá)安穩(wěn)時的最大觸變量。這兒所說的抵達(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)力具有不隨時間而改動的安穩(wěn)數(shù)值。

3，松散作用對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,并且在這個進(jìn)程中都伴跟著溫度、粘度、環(huán)境等改動。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動，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)（由于布朗運動）或動態(tài)（在剪切力作用下條件下，通過顆?？呐鲋率诡w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獨立的互相作用的相對距離有關(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。在忽略布朗運動效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes規(guī)則來描寫，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，漿料就簡單分層。假設(shè)要堅持體系安穩(wěn)，就有必要下降沉降速度，對于特定的漿料可以通過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，顆粒才華安穩(wěn)、均勻地松散在液體中不發(fā)生分別。

通過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，此時，顆粒的布朗運動效應(yīng)就不能忽略了，所以由于纖細(xì)顆粒的布朗運動，而使得顆粒之間發(fā)生劇烈地磕碰。若不加安穩(wěn)劑，這些狀況都會致使顆粒聚會，對體系的安穩(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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