Анализа карактеристика анодних литијумских батерија и поступак мешања

Као материјал негативне електроде, графит треба мешати са проводљивим средством, везивом и другим адитивима, а додаје се растварач за припрему каше негативне електроде пре него што се може нанијети на струјни колектор за припрему електроде. Међутим, у процесу припреме суспензије аноде од графита, верује се да су се многи техничари сусретали са великим или малим проблемима, као што су предуго време, таложење графита, нестабилна вискозност, велике честице каше, много мехурића итд. пре решавања ових проблема, потребно је да једноставно извршимо сортирање основних својстава различитих материјала. Само на основу разумевања својстава материјала могу се брзо, тачно и добро решити проблеми. Овај чланак углавном представља карактеристике материјала који се користе за припрему анодне суспензије:

1.Грапхите

Графит укључује природни графит и вештачки графит. Облици честица су различити и неправилни, углавном сферни и љуспасти. Графит је неполарна супстанца, лако се контаминира неполарним супстанцама и лако се распршује у неполарним супстанцама. Није лако упити воду и није лако дисперговати се у воденом раствору. Чак и ако се контаминирани графит распрши у води, он ће се поново агрегирати. Што се тиче карактеристика и захтева графита, верујем да су сви врло јасни, па их овде нећу понављати.

2. Проводно средство

Постоје многе врсте проводних средстава, укључујући чађу, ЦНТ, графен итд., Од којих је већина неполарна. Улога проводног средства је да се меша између графитних материјала како би се формирала главна проводна мрежа и смањио унутрашњи отпор литијумске батерије. Количина додатог проводљивог агенса је углавном мала и може се рећи да што је мања то је боља, око 2% или мање. Као проводљиво средство, генерално је неопходно да има довољно високу специфичну површину, како би се што мање повећала брзина преноса електрона. Али суочиће се и са проблемом лаког поновног окупљања и лаког расипања.

Распршивање проводних средстава увек је било важно. Како се врсте проводних средстава крећу од једноставних чађа, каша са ЦНТ, до мешавине чађе, ЦНТ и графена са мешавином проводљивом суспензијом, кашу треба прилагодити у складу са њеним својствима. Процес припреме. У чланку о припреми суспензије литијумске батерије [изврсна] анализа својстава и кључних утицајних фактора суспензије литијумске батерије, помиње се да ће припрема суспензије углавном проћи кроз фазе сувог мешања материјала, влажења праха, дробљења кластера честица, и коначно достизање стабилности. Дисперзија проводног агенса треба да се заврши у фази влажења праха и пуцања накупина честица, у супротном ће се проводно средство поново агрегирати и проузроковати отпад проводног средства. Када се решава проблем дисперзије проводног средства, механичку силу и време треба прилагодити да би се постигло најбоље стање.

3.ЦМЦ

ЦМЦ (Натријум хидроксиметил целулоза) је важан целулозни етар. То је полианионско једињење целулозе добијено хемијском модификацијом природних влакана. Лако је растворљив у хладној и топлој води и припада средњем полном материјалу. ЦМЦ има изврсна својства као што су згушњавање, дисперзија, суспензија, лепљење, стварање филма, заштитни колоид и заштита од влаге, па је одабран као дисперзатор и згушњивач за графит негативне електроде.

ЦМЦ има својства дисперзије и везивања, али се не може користити сам као везиво за негативне електроде у индустријској примени. У процесу производње литијумских батерија потребно је узети у обзир густину енергије и унутрашњи отпор литијумске батерије. То захтева да негативни полни комад има одређену запреминску густину (око 1,6 г / цм3). У овом случају потребно је премазати Овај последњи стуб подлеже обради сабијањем котрљањем, а ЦМЦ има већу крхкост, што ће неизбежно довести до урушавања структуре стуба након ваљања и појаве попут пада праха и цурења фолије. Према томе, услов да се ЦМЦ може користити сам је: дебљина стуба је танка, поступак ваљања се не спроводи или густина збијања стуба није велика.

Поред тога, током припреме суспензије негативне електроде треба обратити пажњу на утицај брзине мешалице на ЦМЦ. ЦМЦ раствор има псеудопластичност, његова вискозност опада са порастом температуре и реверзибилна је. Када се миксер ротира пребрзо, вискозност ЦМЦ ће се смањити, што ће утицати на суспензију графитне аноде.

4. СБР везиво

СБР (стирен-бутадиен каучук) је емулзија линеарног ланца малог молекула. Јединица латексних честица је структура језгра-љуска. Шкољка је умрежена структура молекуларних ланаца кополимера. Спољна љуска је хидрофилна поларна група и површина. Активно средство. СБР је супстанца која коегзистира са хидрофилношћу и липофилношћу. Групе на бази воде комбинују се са групама на површини фолије да би створиле силу везивања, која погодује дисперзији и стабилности гнојнице. Уљасти сегмент комбинује се са негативним графитом да би створио силу везивања, чиме се постиже ефекат везивања.

Међутим, СБР се не може користити сам у суспензији графитне аноде, јер СБР нема функцију дисперговања, а превише СБР ће такође узроковати набрекнуће полуга у електролиту.

У индустријској производњи литијумских батерија, ЦМЦ и СБР се често користе истовремено. Комбинована употреба ове две методе може решити проблеме нестабилне вискозности гнојнице, набрекнућа и велике крхкости. Комерцијални графитни материјали су неполарне супстанце, којима није лако бити хидрофилни и тешко се распршити у воденим системима. Једна од функција ЦМЦ је да делује као дисперзант, диспергујући графит и проводљиве адитиве. Поред тога, ЦМЦ ће формирати гел када се сретне са водом, што чини густу смешу гушћом (згушњивачем) и побољшава стабилност суспензије водене суспензије негативних електрода. Када је густа мешавина премазана, због ЦМЦ структуре гела не само да може задржати влагу већ и стабилизовати гнојницу и одржавати једнообразност каше у одређеном временском периоду, што задовољава потребе велике индустријске производње. Узимајући у обзир недостатке ЦМЦ-а, увођење флексибилне молекуларне СБР емулзије која је лако растворљива у води чини да се гнојница боље пријања и истовремено побољшава жилавост стуба, тако да се стуб не сабија под високим притиском. Након уклањања праха, снага везивања стуба након ваљања је такође велика.

Када се ЦМЦ и СБР користе заједно, једна ствар коју треба имати на уму је време додавања СБР емулзије. Будући да је СБР склон демулгацији под дуготрајном великом снагом смицања, што смањује приањање стубова.

5. Дејонизована вода

Дејонизована вода је слабо поларни молекул и растварач за суспензију негативне електроде. Кључни параметар који се односи на растварач је садржај чврсте супстанце. У процесу припреме каше, садржај чврсте супстанце повезан је са дисперзијом и стабилношћу материјала.