Preparación de una suspensión es el primer proceso de producción de baterías de litio, todo el proceso de mezcla en el proceso de producción de la batería de iones de litio afecta a la calidad del producto es mayor que 30%, todo el proceso de producción es la parte más importante. Sin embargo, ¿cómo debe evaluación de la calidad de la suspensión que? suspensión sobre la evaluación de la calidad de los artículos de la prueba, y compartir una breve introducción a usted, muchos de los cuales no cuentan con métodos de detección de contacto, por favor pasa a la crítica.
(1) contenido sólido
Se refiere a la proporción del contenido de sólidos de la suspensión de los componentes, el material activo, un agente conductor, un aglutinante, etc., en la masa total de material sólido en la suspensión, que también se denomina el sólido disuelto en un disolvente que comprende un aglutinante y otros aditivos .
Simple método de medición: tomar un poco de masa suspensión W, en el recipiente en un aplicador de película, secando el disolvente a una cierta temperatura, y después se pesa la masa W, el contenido de sólidos de N = w / W.
Además, el agua se puede medir de forma rápida, tales como Y medidor de humedad, secado y sistemas de pesaje viene dentro del equipo del sistema, después de la carga, pesaje automático una muestra, el secado se eliminó el disolvente de forma automática, y calcula automáticamente la cantidad de sólidos o contenido de humedad.
Medidor de humedad de medición rápida
Cuando se prepara una suspensión de las baterías de litio, un contenido de sólidos es generalmente no se controla específicamente, a menudo dependiendo de los requisitos de revestimiento, la etapa final de la agitación de la ajuste de viscosidad de la suspensión mediante el ajuste de la cantidad de disolvente añadido. Medición del contenido de sólidos puede ser comparado con el contenido de sólidos teórico de la alimentación, la evaluación de alimentación para pesaje precisión; muestras de diferentes ubicaciones agitó olla se puede caracterizar mediante la medición de la uniformidad del contenido de sólidos de la suspensión; muestreada en el tiempo puede ser caracterizada con una medición de sólidos en suspensión espesa de estabilidad a la sedimentación.
(2) Densidad
La densidad se refiere al peso por unidad de presión y temperatura en un determinado volumen de material, la densidad de la suspensión de la batería depende de la densidad del material activo se utiliza en gran medida, y la densidad del disolvente y el aditivo, y la formulación de los componentes La concentración de volumen está relacionada, generalmente puede medirse por taza PCT.
Vaso de densidad
(3) Curva de viscosidad / reológica
La viscosidad es el fluido interno que dificulta la magnitud de ese flujo, que se define como la fórmula: viscosidad = velocidad de cizalladura de tensión / esfuerzo cortante.
El esfuerzo cortante τ es la fuerza que recibe el fluido en la tangente al área de la unidad en el flujo cortante. Como se muestra en la figura, la definición es:
Donde F es la fuerza de corte y A es el área de fuerza de corte.
Diagrama esquemático del estrés de cizalladura del fluido
velocidad de cizallamiento es de entre el gradiente de velocidad capa de fluido, la velocidad de movimiento del fluido se caracteriza, en virtud de la fuerza de corte, eje x dirección del flujo de fluido, la tasa de flujo entre la capa de distribución, como se muestra en la figura 3 γ es la velocidad de cizallamiento :
Distribución de la velocidad de la capa de fluido
El más común es un fluido newtoniano (por ejemplo, el agua, la mayor parte del disolvente orgánico, etc.), que se caracteriza por: la relación entre la tensión de cizallamiento y velocidad de cizallamiento de una correlación positiva, independientemente de la viscosidad del fluido y la velocidad de cizallamiento a una temperatura dada del fluido no newtoniano. Efecto de la viscosidad velocidad de cizalla por pseudoplástico (plástico) de fluido: viscosidad con el aumento de velocidad de cizallamiento baja (referido como dilución por cizallamiento); fluido expansiva: viscosidad con el aumento de velocidad de cizallamiento se eleva (se refiere Espesado para esquilar).
suspensión de litio es fluido no newtoniano de enrarecimiento de cizalladura, la viscosidad disminuye al aumentar la velocidad de cizallamiento disminuye, y por lo tanto, la viscosidad de la suspensión de dicho se aplica la velocidad de cizallamiento debe ser generalmente definido. El efecto de la viscosidad del impacto real El valor de viscosidad a la velocidad de cizalladura real del proceso de revestimiento. Generalmente, la velocidad de cizallamiento durante el recubrimiento es de 1000 ~ 10000 s.-1.
Se refiere a una curva reológica como una función de la velocidad de cizallamiento y la viscosidad valores materiales figuras o tensión de cizalla, viscosidad de la suspensión o curvas de flujo utilizando típicamente viscosímetro, reómetro, aparato viscosímetro es simple, fácil de medir, y rotativo cuando la prueba reómetro, ya que puede cubrir la velocidad de cizallamiento y la tensión más grande, es posible obtener una curva de flujo más amplio, los resultados de medición son más precisos.
Reómetro
(4) finura (tamaño de grano)
La suspensión es una batería de iones de litio de un material eléctricamente activo, a partículas sólidas agente conductor dispersadas en una solución de aglutinante se forma, material activo y agente conductor y otros ingredientes cuando se recubren las partículas finas sólidas deben ser dispersados uniformemente en un disolvente, en la forma objeto granular de revestimiento no puede ser revelado. finura utilizado comúnmente en la industria para detectar el grado de dispersión del indicador en la suspensión de las partículas de material. finura son indicadores de rendimiento importantes de la película de revestimiento pasta de batería formada en su masa superficial , la uniformidad y la estabilidad de almacenamiento de la lechada tienen una gran influencia. Las partículas finas, la buena dispersión de la lechada, las partículas sólidas pueden humedecerse bien, el recubrimiento preparado es uniforme, la superficie es plana, no vertical arañazos lineales, y las partículas precipitan fácilmente durante el almacenamiento, los fenómenos de aglomeración, buena estabilidad de almacenamiento. Si grandes aglomerados de partículas presente en la suspensión, como una parte, que el aditivo conductor distribuidas de manera desigual, preparados pobre uniformidad de recubrimiento, la consistencia de la batería inevitablemente pobres. Además, en el proceso de recubrimiento, las partículas grandes se reunieron en la ranura o cuchillo de revestimiento por extrusión, el rodillo de recubrimiento de hendidura de descarga de boquilla, las rayas verticales de revestimiento preparadas Falta .
Ahora han adoptado el indicador básico de la finura de molienda hoja. Medidor de finura es un cero a varias micras de profundidad de la ranura en forma de cuña de la placa de pulido, la línea de borde de la ranura tiene una escala marcada de la profundidad de la ranura. la muestra se mide cuando la parte humana más profunda de la zanja, y luego pulido por una cuchilla de doble filo son perpendiculares a la placa de contacto a una velocidad adecuada para tirar de la pintura a través de toda la longitud de la ranura, y luego el ángulo de incidencia de 30 ° a lo largo de la dirección de observación La profundidad a la que las partículas están uniformemente expuestas en la ranura, y el grosor de la muestra se expresa por el espesor.
Medidor de finura raspador
(5) impedancia de la membrana
El principio de una prueba de resistencia de la membrana de cuatro sondas, en el campo de las baterías de iones de litio, este método se usa a menudo para probar pasta de resistencia de la película, el agente conductor en la resistividad de distribución de suspensión a través de análisis cuantitativo, para determinar la calidad del efecto de dispersión de pulpa su proceso de prueba: el uso de una suspensión máquina aplicadora de película se recubrió uniformemente sobre la película aislante, y luego se calienta y se seca, se midió el espesor del revestimiento después del secado, el corte de la tamaño de la muestra para cumplir los requisitos de infinito (mayor que cuatro veces el paso de la sonda), Finalmente, la impedancia del electrodo del electrodo se mide con cuatro sondas, y la resistividad se calcula de acuerdo con el grosor.
método de ensayo resistencia de la membrana de cuatro sonda evita la resistencia de contacto de la sonda y la muestra, y la corriente de prueba en una dirección paralela a la capa de sustrato también evita derivación. Por lo tanto, este método puede medir con precisión el valor absoluto de la resistencia de la batería lámina de electrodo del recubrimiento. Sin embargo, esta método sólo puede caracterizar la resistencia del revestimiento de la superficie de una capa delgada, y una célula más gruesa para la presencia del gradiente de composición de revestimiento no se puede caracterizar completamente la resistencia de la lámina del electrodo. Además, no se puede probar el contacto real entre el revestimiento y la lámina de electrodo de sustrato Resistencia
Probador de impedancia de membrana
(6) Morfología y distribución: SEM / EDS / microscopio electrónico de congelación
SEM suspensión morfología se puede observar directamente, el grado de dispersión con el análisis EDX de los componentes, pero durante la preparación de la muestra, el propio componente se puede producir cuando la suspensión se seca y después se distribuye, y puede ser considerado distribución suspensión original de cryo análisis, las propiedades de la pulpa de empezar recientemente para ser utilizado. el efecto del aglomerante en la batería de iones de litio de electrodo negativo pasta de reología y la microestructura como Sanghyuk Lim et al congelar microscopía electrónica.
Microestructura de la suspensión de electrodos negativos para la batería de iones de litio mediante microscopía crioelectrónica
(7) Tensión superficial / ángulo de contacto
Spinning gota tensiómetro interfacial utiliza principalmente para medir el líquido - interfaz de líquido entre la energía, haciendo girar gota tensiómetro interfacial principalmente por la cámara, fuente de luz, una ventana de medición y el tubo capilar (tubo de muestra) composición (como se muestra), el motor del tubo de muestra puede ser accionado a una medida de la velocidad de giro diferente, un tubo de muestra lleno con una alta densidad, baja densidad y después con una fase de inyección gota (gotitas) en una alta densidad, un tubo de muestra motor de rotación accionado, la fuerza centrífuga gotitas en el eje central del tubo de muestra, y se estira bajo el efecto de la deformación de las gotitas en el proceso de cambio, el sistema de control de software y ha estado siguiendo la forma de la gotita encaja sus contornos, mientras que el valor de la tensión interfacial se calcula automáticamente.
Diagrama de prueba de tensión interfacial
Por ejemplo, Boris Bitsch et al estudiaron el efecto de los aditivos en el n-octanol como propiedades de la pulpa de litio, y la tensión interfacial medido y relacionado con el ángulo de contacto (ver dibujo). Se determinó que, la tensión superficial de la solución de CMC es de 72,4 mN / m, cerca de agua, octanol y una tensión superficial de 27,3 mN / m, una tensión interfacial entre los dos es de 10,6 mN / m. solución de CMC en el ángulo de contacto con el aire de grafito es de 74 °, mientras que en contacto con el octanol grafito ángulo es 0 °, grafito, n-octanol, y el ángulo de contacto en fase de solución CMC fue de 46 °. por lo tanto, la adición de diferentes cantidades de octanol que tienen un efecto significativo sobre la pasta de células, como se muestra en la figura.
Diagrama esquemático de la humectación de partículas de material vivo y solución aglutinante
Efecto de la adición de octanol sobre las propiedades de la suspensión
(8) potencial de ZETA
potencial zeta (potencial Zeta) se refiere al potencial de la superficie de cizalladura (Shear Plane), y conocido como el potencial zeta o potencial zeta (potencial zeta o la potencial zeta), es un índice importante caracterizar estabilidad de la dispersión coloidal, partículas entre Una medida de la fuerza de la exclusión o atracción mutua.
Las moléculas o partículas dispersas menor es el valor absoluto del potencial zeta (positivo o negativo), mayor es el sistema de estabilización, es decir, puede ser disuelto o dispersado resiste agregación. A la inversa, Zeta potencial (positivo o negativo) menor es la coagulación o aglomeración tiende , es decir, la atracción excede la fuerza de repulsión, y la dispersión se destruye y se produce coagulación o coagulación.
