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锂离子电池工艺-搅拌

2024-04-13


锂离子电池原理:

指其充放电原理。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极,而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。

锂离子电池工艺流程:

前段:搅拌,涂布,辊压,模切

中段:卷绕,装配,注液

后段:化成,分容,模组

前工序工艺简介:

前工序概述:

前工序以投入物料完成电极极片的制造为主,上承材料开发利用,下启组装,测试。前工序制造工艺及品质决定电池的先天性能。

一. 搅拌工艺

(1)作用:配料过程实际是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。

(2)浆料相关参数:

a. 黏度: 流体对流动的阻抗能力. 粘度是流体的一种属性。流体在管路中流动时,有层流、过渡流、湍流三种状态.

b. 固含量: 浆料内固体物质的含量百分比

(3)检测固液悬浮体系搅拌与混合均匀的方法:

直接法:

a.粘度法:

从体系不同位置取样,用粘度计测量浆料的粘度;偏差越小,混合越均匀;

b.颗粒度法:

采用颗粒度刮板仪观察浆料的颗粒度;激光衍射颗粒度测试仪

c.比重法:

从体系不同位置取样,测量浆料的密度,偏差越小混合越均匀

间接法:

a. 固含量法:从体系不同位置取样,经过适当的温度和时间的烘烤,测固体份的重量,偏差越小混合越均匀;

b. SEM:从体系不同位置取样,涂布到基材上,烘干,用SEM(电子显微镜) 观察浆料干燥后膜片内颗粒或元素的分布;(体系固体份通常为导体材料)

二. 正极搅拌工艺:

正极材料包括:活性材料, NMP(N-甲基吡咯烷酮,极性非质子性溶剂),导电剂(炭黑,连接大的活性物质颗粒使导电性良好),PVDF(聚偏氟乙烯,增稠剂和粘结剂,可以抗紫外线和耐气候变化),

三.负极搅拌工艺

负极材料包括:石墨,去离子水,导电剂,SBR(丁苯橡胶,水溶性乳胶,粘结剂,是一种阴离子型聚合物分散体,具有良好的机械稳定性及可操作性,并具有很高的粘结强度),CMC (羧甲基纤维素钠,增稠剂和稳定剂)

四.浆料的粘度特性

浆料粘度随搅拌时间的变化曲线

随搅拌时间的延长,浆料粘度趋向于一个稳定值而不再变化(可以说浆料已分散均匀)。


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