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干货 | 一文读懂电池浆料流变性对涂布工艺的影响

琥崧科技集团股份有限公司  2024-01-16  点击69次

随着锂离子电池在电子产品、动力汽车及储能电源等领域的广泛应用及不断地技术突破,人们对锂离子电池的续航能力都提出了更高的要求。


想要制备能量密度更高、循环寿命更长、更加环保的锂电池,离不开优质的电池浆料。


电池浆料及其流变性

锂离子动力电池浆料是一种由活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂构成的有剪切稀释现象的非牛顿流体,是由多种不同比重、不同粒度的原料组成的固-液相混合分散,一般分为“正极浆料”和“负极浆料”。


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电池浆料的流变性是指物质在外力作用下的变形和流动性质,取决于其浓度、分散相或固相的类型及表面电荷的大小等复杂因素。例如,对于不同种类的正负极活性物质,如正极常用的钴酸锂、锰酸锂,负极常用的石墨等,其流变特性会有所不同。因此,理解电池浆料的流变性对于优化电池性能和制造过程至关重要。


浆料流变性对于涂布工艺的影响

由于不同浆料的材料、配比、匀浆情况皆有不同,其流变性也因此存在着不同变化,我们以普遍和相对均一条件下的浆料流变性为例,简单讨论电池浆料流变性对涂布工艺的三个影响:


1.流变性决定了浆料的粘度和流动性,这直接影响到浆料在涂布过程中的均匀性和稳定性。如果浆料的流变性不佳,可能会导致涂层的不均匀或者产生气泡等缺陷,从而影响电池的性能和质量。


2.浆料的流变性还会影响涂布速度和效率。如果浆料的流变性不合适,可能导致涂布速度慢或者涂布过程不稳定,从而降低生产效率。


3.浆料的流变性与浆料内部的颗粒分布与特性密切相关。颗粒的大小、形状和分布情况会直接影响浆料的流变性,进而影响涂布工艺的加工性。


因此,为了保证电极涂布工艺的加工性,需要根据实际情况调整浆料的流变性,使其满足涂布工艺的需求。同时,还需要注意浆料内部的颗粒分布与特性,以及浆料的固含量等因素,以保证电池的质量和性能。


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琥崧高速在线匀浆系统

助力浆料制备事半功倍

想要获得优质的电池浆料,需要选择优秀的制浆系统,才会有事半功倍的效果。


目前,传统的锂电池浆料的制备通常采用技术成熟的双行星搅拌和双螺杆搅拌,其各有优势。但电池浆料的一致性控制仍然是电池生产的技术难点,尤其是大容量、大功率的动力型电池。此外,随着电池材料的不断发展,原材料的颗粒粒径越来越小,虽然能够大幅提高电池性能,但也大大增加了混合分散工艺的难度。


琥崧高速在线匀浆系统 是以ims为核心的新型匀浆设备,由粉体上料系统、液体投料系统、在线循环匀浆系统和成品中转存储系统4部分组成。


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高速在线匀浆系统


其运行原理是:粉料经过精准称重后,通过真空输送系统输送到暂存仓,与过滤后的溶剂/导电剂通过ims设备完成“真空吸料-解聚-浸润-分散”的高效剪切分散过程,最终使粉料充分湿润、分散,均匀地混合至液料中,形成稳定优质的浆料,大大提高分散效率,制浆过程更高效、更节能、更低成本,也因此更能确保电极涂布工艺的稳定和高效。


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核心设备ims的工作原理


与传统制浆系统相比,该系统具有以下明显优势:

  • 更高产能需求的满足——单机最高产能可达2500l/h

  • 更高效的生产方式—1h-1.5h可出一批浆料

  • 更好的制浆效果——浆料一致性好,批次稳定性好

  • 更加节能降耗——整线装机功率低,制浆时间短,能耗低

  • 更有利于生产加工——设备小、结构简单、生产品种切换方便


结语

琥崧深耕微纳米材料领域多年,始终聚焦前沿技术,解决材料纳米化“卡脖子”技术难题,也因此才能够凭借创新的技术、高性能的产品以及高品质的服务,在设备、工艺、硬件、软件、实验室、生产线等全方位突破、迭代创新,打造更多、更好、更被市场认可的优秀产品,为微纳米材料行业用户创造可持续价值!

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