Preparar uma pasta fluida é o primeiro processo de produção de baterias de lítio, todo o processo de mistura no processo de produção da bateria de iões de lítio afectar a qualidade do produto é superior a 30%, a totalidade do processo de produção é a parte mais importante. No entanto, como deve avaliação da qualidade da lama é? pasta na avaliação da qualidade dos itens de teste, e compartilhar uma breve introdução para você, muitos dos quais não têm métodos de detecção de contato, por favor errado com críticas.
(1) conteúdo sólido
Ele refere-se à proporção de teor de sólidos da pasta fluida dos componentes, o material activo, um agente condutor, um aglutinante, etc na massa total do material sólido na pasta, que é também referido o sólido dissolveu-se em um solvente que compreende um aglutinante e outros aditivos .
Simples método de medição: tirar um pouco W massa de pasta, no recipiente para um aplicador de película, secando o solvente, a uma determinada temperatura, e, em seguida, pesou massa w, o teor de sólidos de N = w / W.
Além disso, a água pode ser rapidamente medido, tal como E medidor de humidade, a secagem e sistemas de pesagem vem dentro do equipamento do sistema, após o carregamento, a pesagem automática de uma amostra, a secagem, o solvente foi removido automaticamente, e calcula automaticamente a quantidade de sidos ou teor de humidade.
Medidor de umidade de medição rápida
Quando se prepara uma suspensão de baterias de lítio, um teor de sólidos geralmente não é especificamente controlada, muitas vezes, dependendo dos requisitos de revestimento, a fase final de agitação o ajustamento viscosidade da lama, ajustando a quantidade de solvente adicionado. Medição do conteúdo de sólidos pode ser comparado com o teor de sólidos teórico do alimento para animais, a avaliação de alimentação de pesagem precisão; amostras de diferentes locais agitada pote pode ser caracterizada pela medição da uniformidade do conteúdo de sólidos da suspensão; amostrado ao longo do tempo pode ser caracterizado com um teor de sólidos medido slurry estabilidade de sedimentação.
(2) densidade
Densidade refere-se ao peso por unidade de pressão e temperatura em um volume particular de material, a densidade da suspensão da bateria depende da densidade do material activo é utilizada, em grande medida, e a densidade do solvente e o aditivo, e a formulação dos componentes Concentração de volume está relacionada, geralmente pode ser medida por xícara PCT.
Copo da densidade
(3) Viscosidade / curva reológica
A viscosidade é o fluido interno dificultando a magnitude do que o fluxo, a qual é definida como a fórmula: = viscosidade de cisalhamento taxa de tensão / cisalhamento.
τ tensão de corte e o fluxo de corte no fluido pela força tangencial por unidade de área, como se mostra, a qual é definida como a fórmula:
Onde, F é a força de corte, A é a área da força de cisalhamento.
Diagrama esquemático da tensão de cisalhamento do fluido
velocidade de cisalhamento situa-se entre a camada de gradiente de velocidade de fluido, a velocidade de circulação do fluido é caracterizada, sob a força de cisalhamento, x-eixo direcção de fluxo de fluido, a taxa de fluxo entre a camada de distribuição, como mostrado na FIG 3 γ é a velocidade de cisalhamento :
Distribuição da velocidade da camada fluida
O mais comum é um fluido newtoniano (por exemplo, água, a maior parte do solvente orgânico, etc.), o qual é caracterizado por: a relação entre a tensão de cisalhamento e velocidade de corte de uma correlação positiva, independentemente da viscosidade do fluido e velocidade de cisalhamento a uma determinada temperatura do fluido não-newtoniano. efeito da viscosidade taxa de cisalhamento por pseudoplástico (plástico) de fluido: viscosidade com o aumento da velocidade de corte é reduzido (referido como pseudoplasticidade); fluido expansivo: viscosidade com o aumento da velocidade de corte é aumentada (referido Espessado para cisalhamento).
lama de lítio é de fluido não-newtoniano adelgaçamento ao cisalhamento, a viscosidade diminui com o aumento diminui a taxa de cisalhamento, e, por conseguinte, a viscosidade da pasta da referida taxa de cisalhamento geralmente deve ser definido. O efeito da viscosidade do impacto real é aplicada o valor de viscosidade a uma taxa de cisalhamento do processo de revestimento real é geralmente aplicado quando uma velocidade de cisalhamento de 1000 s ~ 10000-1.
Ele refere-se a uma curva reológica como uma função da taxa de cisalhamento e viscosidade valores materiais FIGS ou tensão de corte, viscosidade da lama ou curvas de fluxo, utilizando tipicamente viscosímetro, reómetro, aparelho viscosímetro é simples, fácil de medir, e rotativa quando teste do reómetro, porque pode cobrir a taxa de deformação e tensão maior, é possível obter uma curva de fluxo mais abrangente, os resultados da medição são mais precisos.
Reômetro
(4) finura (tamanho de grão)
A pasta é uma bateria de iões de lítio de um material electricamente activa, um agente condutor partículas sólidas dispersas numa solução de ligante é formado, o material activo e do agente condutor e outros ingredientes quando revestido partículas finas sólidas devem ser uniformemente disperso num solvente, sob a forma objeto granular de revestimento não pode ser revelada. finura comumente usado na indústria para detectar o grau de dispersão do indicador na suspensão do material particulado. finura são indicadores de desempenho importantes da película de revestimento pasta de bateria formada na sua massa superficial , uniformidade e estabilidade de armazenamento da pasta tem uma grande influência.As partículas finas, a boa dispersão da suspensão, as partículas sólidas podem ser bem molhadas, o revestimento preparado é uniforme, a superfície é plana, não vertical arranhões lineares, e as partículas facilmente precipitar durante o armazenamento, os fenómenos de aglomeração, uma boa estabilidade de armazenamento. Se grandes aglomerados de partículas presentes na suspensão, como por um lado, que o aditivo condutor desigualmente distribuídas, preparado pobre uniformidade do revestimento, a consistência da bateria inevitavelmente pobre. Além disso, no processo de revestimento, as partículas grandes reunidos na ranhura ou extrusão faca de revestimento, o rolo de revestimento fenda de descarga fieira, as riscas verticais de revestimento preparada Faltando .
Agora adoptaram o medidor básico finura lâmina de moagem. Bitola Finura é com um zero a vários microns de profundidade da ranhura em forma de cunha da placa de polimento, a linha de aresta do sulco tem uma escala marcada da profundidade do sulco. a amostra é medido quando a parte humana mais profunda da vala, e, em seguida, polido por uma lâmina de dois gumes são perpendiculares à placa de contacto com uma velocidade apropriada para puxar a tinta ao longo de todo o comprimento da fenda, e, em seguida, o ângulo de incidência de 30 ° ao longo da direcção de observação A profundidade na qual as partículas são uniformemente expostas na ranhura e a espessura da amostra é expressa pela espessura.
Medidor de finura raspador
(5) impedância da membrana
O princípio de um teste de resistência da membrana quatro-sonda, no campo de baterias de iões de lítio, este método é muitas vezes utilizado para testar a pasta de resistência do filme, o agente condutor na resistividade distribuição pasta através de análise quantitativa, para determinar a qualidade do efeito de dispersão de celulose sua processo de teste: usando uma pasta de revestimento de filme foi uniformemente revestido sobre a película de isolamento, e, em seguida, aquecida e seca, a espessura de revestimento foi medida após secagem, o corte do tamanho da amostra para satisfazer os requisitos de infinito (maior do que quatro vezes o passo da sonda), Finalmente, a impedância do eletrodo do elétrodo é medida por quatro sondas, e a resistividade é calculada de acordo com a espessura.
Quatro sonda método de teste de resistência da membrana evita a resistência de contacto da sonda e a amostra, e a corrente de teste numa direcção paralela ao revestimento de substrato também evita derivação. Assim, este método pode medir com precisão o valor absoluto da resistência de folha do eléctrodo da bateria do revestimento. No entanto, este método só pode caracterizar a resistência do revestimento da superfície de uma camada fina, e uma célula mais espesso para a presença do gradiente de composição de revestimento não pode caracterizar por completo a resistência de folha do eléctrodo. Além disso, não se pode testar o contacto efectivo entre o revestimento e a folha do eléctrodo substrato Resistência
Testador de impedância de membrana
(6) Morfologia e distribuição: SEM / EDS / microscópio eletrônico de congelamento
SEM morfologia suspensão pode ser directamente observado, o grau de dispersão com análise EDX dos componentes, mas, durante a preparação da amostra, o componente propriamente dito pode ocorrer quando a lama é seca e, em seguida, distribuído, e pode ser realizada de distribuição de lama original é crio análise, as propriedades de polpa recentemente começou a ser utilizado. o efeito do ligante sobre a bateria de lítio ião eléctrodo negativo pasta de reologia e microestrutura como Sanghyuk Lim et al congelar microscopia electrónica.
Microestrutura de polpa negativa de eletrodo para bateria de íons de lítio por microscopia crio-eletrônica
(7) tensão superficial / ângulo de contato
Girar tensiómetro de gota interfacial usados principalmente para medir o líquido - interface de líquido entre a energia, girando gota tensiómetro interfacial principalmente pela câmara, a fonte de luz, uma janela de medida e o tubo capilar (tubo de amostra) composição (como mostrado), o motor do tubo de amostra pode ser accionado a uma velocidade rotacional de medição diferentes, um tubo de amostra preenchida com uma alta densidade, de baixa densidade e, em seguida, com uma fase de injecção de queda (gotas) em uma elevada densidade, de um tubo de amostra de motor rotativo accionado, a força centrífuga gotas sobre o eixo central do tubo de amostra, e é esticado sob o efeito de deformação das gotas no processo de mudança, o sistema de controlo de software e foi acompanhando a forma da gotícula de encaixar os seus contornos, enquanto o valor de tensão interfacial é calculada automaticamente.
Esquema de teste de tensão interfacial
Por exemplo Boris Bitsch et ai estudaram o efeito de aditivos sobre o n-octanol como propriedades de polpa de lítio, e a tensão interfacial medida e relacionada com o ângulo de contacto (ver desenho). Eles determinaram que, a tensão superficial da solução de CMC é de 72,4 mN / m, perto de água, octanol e uma tensão superficial de 27,3 mN / m, uma tensão interfacial entre os dois é de 10,6 mN / m. solução de CMC no ângulo de contacto ar de grafite é de 74 °, enquanto em contacto com a grafite octanol ângulo é de 0 °, grafite, n-octanol, e o ângulo de contacto em fase de solução de CMC foi de 46 °. Assim, a adição de diferentes quantidades de octanol possuindo um efeito significativo sobre a massa de células, como mostrado na FIG.
Diagrama esquemático de molhamento de partículas de material vivo e solução aglutinante
Efeito da adição de octanol nas propriedades da lama
(8) potencial de ZETA
Potencial Zeta (potencial Zeta) refere-se ao potencial da superfície de corte (cisalhamento plano), e conhecida como o potencial zeta ou potencial zeta (potencial zeta ou o potencial zeta), é um índice importante que caracteriza a estabilidade da dispersão coloidal, de partículas entre Uma medida da força da exclusão ou atração mútua.
Moléculas ou partículas dispersas menor for o valor absoluto do potencial Zeta (positivo ou negativo), quanto maior for o sistema de estabilização, isto é, pode ser dissolvido ou disperso resiste à agregação. Por outro lado, o potencial Zeta (positiva ou negativa) o inferior a coagulação ou aglomeração tende que atracção de repulsão, a dispersão é destruída e coagular ou aglomerar.
