Hvernig á að meta litíum-jónarafhlöðu rafskaut?

Í framleiðslu á litíum-jónarafhlöðum er gruggundirbúningur fyrsta ferlið. Hæfi slurrys eftir blöndun hefur bein áhrif á síðari húðun og endanlega rafhlöðuafköst og er afgerandi vísbending um rafhlöðukostnað. Þess vegna gegnir gruggundirbúningur lykilhlutverki í framleiðslu á litíum-jónarafhlöðum. Rannsóknir sýna að hin fullkomna smásæja agnadreifing litíum-rafhlöðu rafskauts einkennist af samræmdri dreifingu virkra efna án þéttingar, og þunnt-lagsdreifingu leiðandi efnisagna sem mynda leiðandi net. Lithium-rafhlöður úr rafskautum með samræmda agnadreifingu sýna framúrskarandi rafefnafræðilega frammistöðu og langan líftíma. Þess vegna er flæðihæfni, stöðugleiki og einsleitni litíum-rafhlöðuupplausnar venjulega prófuð og einkennd til að meta hæfi þeirra fyrir síðari húðunarferli og framlag þeirra til frammistöðu virkra efna rafhlöðunnar.

Í framleiðslu á litíum-jónarafhlöðum er gruggundirbúningur fyrsta ferlið. Hæfi slurrys eftir blöndun hefur bein áhrif á síðari húðun og endanlega rafhlöðuafköst og er afgerandi vísbending um rafhlöðukostnað. Þess vegna gegnir gruggundirbúningur lykilhlutverki í framleiðslu á litíum-jónarafhlöðum. Rannsóknir hafa sýnt að hin fullkomna dreifing öragna litíum-rafhlöðu rafskauta einkennist af samræmdri dreifingu virkra efna án þéttingar, og þunnt-lagsdreifingu leiðandi efnisagna sem mynda leiðandi net. Lithium-rafhlöður úr rafskautum með samræmda agnadreifingu sýna framúrskarandi rafefnafræðilega frammistöðu og langan líftíma. Þess vegna er flæðihæfni, stöðugleiki og einsleitni litíum-rafhlöðuupplausnar venjulega prófuð og einkennd til að meta hæfi þeirra fyrir síðari húðunarferli og skilvirkni þeirra til að auka afköst virkra efna rafhlöðunnar.

Rafskautsslurry eru ekki-Newtons vökvar, og það eru tvær gerðir: jákvæð rafskautalausn og neikvæð rafskautalausn, sem eru flokkuð í olíu-undirstaða og vatns-undirstaða kerfi. Hrærða grugglausnin þarf að hafa góða flæðihæfni, stöðugleika og einsleitni. Ástand slurry með mismunandi rennsli er sýnt á myndinni. Of lág eða mikil seigja, botnfall, þétting og ójöfn dreifing geta haft veruleg áhrif á síðari húðunarferli, sem veldur göllum í stórsæju útliti rafskautsins og ósamræmi í örbyggingu þess. Ólíkt kröfum um slurry í hefðbundnum pappírsframleiðslu og húðunariðnaði, hefur einsleitni og stöðugleiki litíum rafhlöðu slurry að lokum áhrif á rafmagnsgetu rafhlöðunnar, sem leiðir til röð vandamála eins og spennuhækkun, minni endingartíma og lélegt samkvæmni rafhlöðunnar. Þess vegna er rétt lýsing og prófun á gróðursetningunni fyrir húðun til að ákvarða hæfi þess til vinnslu mikilvægt.

Þegar vökvi flæðir verður innri núningur milli sameinda; þessi eiginleiki er kallaður seigja, mældur tölulega.

Seigja=Skúfspenna / skurðhraði

Virka sambandið milli skurðhraða og klippiálags er kallað rheological ferill, almennt notaður til að lýsa breytingum á seigju slurry (vökva) með skurðeiginleikum. Hægt er að nota gigtarferil til að greina vökvagerðir. Fyrir Newtons vökva er sambandið milli skurðspennu og skurðhraða á rheological ferilnum bein lína sem liggur í gegnum upprunann.

Í framleiðslu,stafrænn snúningsseigjamælirog rheometers eru almennt notaðir til að mæla seigju og rheological curves. Seigjamælar eru einfaldir í notkun, en mælingar geta mælt stærra svið og yfirgripsmeiri seigju-skurðhraða/spennulínur og gefið nákvæmari niðurstöður. Rafhlöðuslurry, sem ekki-Newtons vökvar, sýna ýmsa rheological eiginleika, þar á meðal klippingu þynningu, seigja teygjanleika og tíxotropy.

Flestar litíum-jóna rafskautsupplausnir hafa þynnandi eiginleika. Eins og sést á myndinni lækkar seigja skúfsins með auknum skurðhraða. Þessi eiginleiki er meira áberandi í slurry með hátt innihald fastefna. Við hærri skurðhraða trufla sterkir skurðarkraftar netbygginguna sem myndast á milli efna, sem veldur því að agnir endurraðast í skipulegri uppbyggingu samsíða skurðsviðinu, sem leiðir til lækkunar á seigju og ná Newtons hálendi við hærri skurðhraða.

Þessi ó-eiginleiki frá Newton er hagstæður í húðunarferli rafskautsgerðar. Áður en þú notarrafskautshúðunarvél, gruggan er flutt frá flutningsgeyminum í húðunarhólfið með skrúfudælu. Á meðan á þessu ferli stendur er grugglausnin fyrir lágum skurðkrafti og helst í mikilli seigju til að viðhalda stöðugleika sínum. Þegar grisjunin er samstundis kastað út af húðunarhausvörninni verður hún fyrir háum skurðhraða, á þeim tímapunkti minnkar seigja slurrunnar, sem tryggir slétt flæði. Eftir að grugglausnin er flutt yfir í straumsafnarann ​​minnkar skurðhraðinn og hún helst í mikilli seigju. Þetta getur komið í veg fyrir eða dregið úr agnaseti þegar grugglausnin er kyrrstæð eða meðan á þurrkunarferlinu stendur, sem tryggir stöðuga húðþykkt.

Seigjateygni er einnig mikilvægur viðmiðunarstaðall til að meta eiginleika slurrys. Það sýnir sambandið á milli seigju (fljótandi) og teygjanleika (fast efni) grugglausnarinnar; einfaldlega sagt, það einkennir hvort slurry er meira eins og vökvi eða fast efni. Ef litíum rafhlaða slurry er aðeins seigfljótandi og skortir teygjanleika, mun alvarleg strenging eiga sér stað meðan á húðun stendur, sem leiðir til lélegrar frammistöðu húðunar. Þess vegna verður litíum rafhlaða slurry að hafa ákveðna mýkt auk seigju, sem gerir brotnu þráðunum kleift að endurheimta sig fljótt við húðun og tryggja samræmda húðun. Ef grisjan hefur mjög mikla mýkt eða enga seigju, bendir það til mikillar þéttingar eða fastrar-líkrar uppbyggingu, sem gerir húðun ómögulega.

Seigjateygni er almennt mæld með því að nota rheometer. Litlir-vibrunarskurðarkraftar, eins og amplitudeskönnun og tíðniskönnun, eru beitt til að mæla seigjuteygni slurrys.

Skurhraðinn er stöðugt aukinn úr núlli í stöðugt gildi og samsvarandi klippiálag er skráð meðan á þessu ferli stendur. Síðan er skurðhraðinn minnkaður smám saman í núll og samsvarandi skurðspennugildi er skráð. Hægt er að teikna lokaðan feril skúfhraða á móti skurðspennu; þessi ferill er kallaður tíkótrópíski eðlilegi hringurinn. Því stærra sem flatarmál venjulegs hrings er, því meiri er tíkótrópísk frammistaða og öfugt.

Seigja er afgerandi þáttur í mati á stöðugleika litíum-jónarafhlöðu. Bæði of mikil og lítil seigja eru skaðleg húðun. Gruggur með mikilli-seigju eru síður tilhneigingu til að setjast og hafa betri dreifileika, en of mikil seigja leiðir til lélegrar jöfnunar, sem gerir húðun erfiða og dregur úr húðunarhraða. Að draga úr seigju á viðeigandi hátt hjálpar til við að bæta skilvirkni húðunar. Minni seigja veitir góða flæðihæfni slurrys og hjálpar til við að fjarlægja loftbólur, en of lítil seigja leiðir til erfiðleika við þurrkun, dregur úr húðunarhraða, eykur ójafna húðun og getur valdið sprungum í húðun og þéttingu slurrys.

Við framleiðslu, sérstaklega eftir að grisjan hefur staðið í nokkurn tíma, breytist seigja oft, aðallega á þrjá vegu: aukin seigju, minnkuð seigja og sérstök tilvik.

(1) Aukin seigja:Eftir að hafa staðið í langan tíma breytist kollóíðið úr sólstöðu í hlaupástand, sem veldur því að seigja slurrys eykst. Ef hrært er hægt í slurryinu mun seigja endurheimta.

(2) Lækkun á seigju:Seigjan minnkar þegar bindiefnið gleypir raka og verður fyrir eigindlegum breytingum, byggingarbreytingum við hræringu eða niðurbrot. Langvarandi hræring, of hratt hræringarhraði og ójöfn dreifing slurrysins meðan á einsleitni stendur getur allt leitt til lækkunar á seigju. Með því að bæta við slurry stabilizers, dreifiefnum eða yfirborðsvirkum efnum getur það bætt stöðugleika slurry með meginreglunum um hleðslufráhrindingu og sterísk hindrun. Að auki verður að þurrka alla íhluti vandlega áður en þeir eru einsleitir.

(3) Sérstök tilvik:Virk efni geta tekið í sig raka við geymslu eða verið hrært í umhverfi með mikilli-raka, sem veldur því að PVDF gleypir raka og framleiðir „hlaup-líkt“ slurry. Þegar slurryn sýnir sérstaklega áberandi hlaup-líka þéttleika er hún ónothæf. Í þessu tilfelli er hægt að þurrka vandræðalausu gróðurinn, bindiefnið og NCM gufa upp og aðskilja, síðan sigta, mala og blanda í venjulega gróðurlausn. Það er síðan hægt að nota það án þess að hafa áhrif á afköst rafhlöðunnar. Þess vegna er áhrifaríkasta forvarnaraðferðin að þurrka efnið vandlega fyrir einsleitni, mæla rakainnihaldið og hafa strangt eftirlit með rakastigi meðan á einsleitni stendur.

Hlutfall föstu efna eins og virkra efna, leiðandi efna og bindiefna í heildarmassa gruggleysunnar er kallað fast efni grugglausnarinnar. Almennt er fasta innihaldið á bilinu 40% til 70%. Aðalaðferðin til að prófa fast efni er þurrkunaraðferðin. Vigtið grugglausn með massa M, setjið hana við ákveðið hitastig til að þurrka leysiefnið og vigtið það síðan aftur með massanum m. Fasta innihaldið er síðan reiknað sem m=M/M. Rakamælir er hægt að nota til að mæla fast efni í gróðurlausninni hratt og tiltölulega nákvæmlega. Rakamælirinn notar meginregluna um varmaþyngdartap; það hitar sýnið jafnt með halógenlampa til að gufa upp leysirinn og reiknar út fast efni með breytingu á massa fyrir og eftir hitun.

Undir sama einsleitunarferli og samsetningu, því hærra sem fast efni gruggleysunnar er, því hærra er seigja hennar. Á sama hátt, því lægra sem fast efni er, því lægra er seigja. Innan skilgreinds sviðs fyrir fast efni gefur hærra gildi til kynna meiri stöðugleika slurrys. Með því að auka fast efni getur dregið úr notkun leysiefna, stytt blöndunartíma slurrys og bætt húðun og þurrkun skilvirkni. Hins vegar, eftir því sem fast efni eykst, eykst seigja, vökvinn minnkar, eykur húðunarerfiðleika og veldur meiri sliti á búnaði.

Hafðu samband núna