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閱讀：24發(fā)布時(shí)間：2025-6-12
鋰電池作為一種新興能源儲(chǔ)備介質(zhì)，其憑借綠色無污染以及可以循環(huán)使用等性能正受到人們的高度關(guān)注。鋰離子電池的制備工藝十分嚴(yán)格，一般的生產(chǎn)廠家均采用以下步驟：合漿、涂膜、烘干、輥壓、分切、組裝等。在鋰離子電池制作過程中，zui初的電池漿料的質(zhì)量將影響后序所制備電池的質(zhì)量及其產(chǎn)品的性能。
鋰離子電池漿料是由活性物質(zhì)（正負(fù)極材料）、導(dǎo)電膠液（黏結(jié)劑、導(dǎo)電劑）等，通過攪拌的方式均勻分散制備而成的。為了追求更優(yōu)異的電化學(xué)性能，電池行業(yè)對(duì)電極漿料的粒徑要求更高，而導(dǎo)電膠液的粒徑尤為關(guān)鍵。導(dǎo)電膠液的首要作用是提高電子電導(dǎo)率。導(dǎo)電膠液在活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集流體之間起到收集微電流的作用以減小電極的接觸電阻，提高鋰電池中電子的遷移速率，降低電池極化。導(dǎo)電膠液的粒徑、形態(tài)和微觀結(jié)構(gòu)是影響導(dǎo)電性能的重要因素。
目前傳統(tǒng)的導(dǎo)電膠液的制備都是在雙行星攪拌機(jī)中完成的。盡管目前在電池生產(chǎn)技術(shù)上已日趨成熟，但得到的產(chǎn)品常會(huì)出現(xiàn)混合分散不均勻、導(dǎo)電粉體顆粒與黏結(jié)劑接觸不均勻、易分層和發(fā)生硬性沉淀等一系列問題。
案例：微射流高壓納米均質(zhì)機(jī)分散導(dǎo)電膠液
1. 案例描述：國內(nèi)的鋰電池公司的導(dǎo)電膠液樣品，在采用行星式攪拌分散后，粒徑D90數(shù)值為6mm，達(dá)不到所需的*粒徑分布要求。所以尋求全新的研磨分散方式。
2. 應(yīng)用解決方案：微射流高壓納米均質(zhì)機(jī)
由于該設(shè)備的高壓噴射原理能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力，碰撞力，氣穴力，從而將大量能量集中作用于物料，使物料的成分以*的均質(zhì)的狀態(tài)存在，能夠大幅提升效率。
3. 導(dǎo)電膠液（碳納米管+SP+PVDF）均質(zhì)實(shí)驗(yàn)過程：
將導(dǎo)電膠液攪拌0.5小時(shí)，隨后放入高壓納米均質(zhì)機(jī)處理5次，見下圖所示。
4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
粒度 | 均質(zhì)分散前（紅色） | 均質(zhì)分散5次后（藍(lán)色） |
D10 (mm) | 0.079 | 0.034 |
D50 (mm) | 1.189 | 0.063 |
D90 (mm) | 6.097 | 1.504 |
用激光粒度儀測量均質(zhì)前后導(dǎo)電膠液的粒徑分布情況。從上圖看出，經(jīng)過5個(gè)循環(huán)分散后，導(dǎo)電膠液的粒度有明顯的下降。其中，D90數(shù)值從6.097mm下降到了1.504mm。說明內(nèi)部的團(tuán)聚被大幅打開。
使用Fungilab V-Pad L型粘度計(jì)進(jìn)行粘度測試，測試條件：L3轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速12r/min。測試結(jié)果：均質(zhì)前，導(dǎo)電膠液的粘度為1200cp。均質(zhì)機(jī)處理5次后，粘度降至828cp。
將均質(zhì)處理后的導(dǎo)電膠液和鈷酸鋰混合攪拌成漿料。經(jīng)測試，漿料的粘度有所降低，更能滿足涂布所需的粒度要求，有利于提升主材的固含量。穩(wěn)定性也比之前更好一些，大大降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
結(jié)論：
通過上述實(shí)驗(yàn)可以證明采用微射流高壓納米均質(zhì)機(jī)能有效解決客戶關(guān)于導(dǎo)電膠液分散的需求。此外，由于實(shí)驗(yàn)室型與生產(chǎn)型設(shè)備都采用相同的分散單元，并能使用相同的參數(shù)。所以無須擔(dān)心放大生產(chǎn)后，分散品質(zhì)的繼承性問題，這對(duì)于產(chǎn)品的擴(kuò)大化生產(chǎn)有重要的意義。
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