一、 电极的组成: 1、 正极组成: d、 正极引线:由铝箔或铝带制成。 2、 负极组成: c、 添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。 e、 负极引线:由铜箔或镍带制成。 二、锂电池 配料目的: 配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致*。配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。 (一) 、正极配料原理 (1) 钴酸锂:非极*物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱*,PH值为10-11左右。 (2) 导电剂:非极*物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为 2-5 μm;主要有普通碳黑、超导 (3) PVDF粘合剂:非极*物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘*变差。 (4) NMP:弱极*液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。 2、 原料的预处理 (1) 钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。 (2) 导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。 (3) 粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。 (4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。 3、 原料的掺和: (1) 粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。 (2) 钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。 (1) 原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比 与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角≤90度,固体浸湿。 当润湿角>90度,固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2) 分散方法对分散的影响: B、 搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来 对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度 越大;浓度越低,粘接强度越小。 (二)、负极配料原理(大致与正极配料原理相同) (1) 石墨:非极*物质,易被非极*物质污染,易在非极*物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。一般粒径D50为20μm左右。颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状等。 (2) 水*粘合剂(SBR):小分子线*链状乳液,极易溶于水和极*溶剂。 (3) 防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极*溶剂。 (4) 异丙醇:弱极物质,加入后可减小粘合剂溶液的极*,提高石墨和粘合剂溶液的相容;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。 (5)去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动。 2、 原料的预处理: (1) 石墨: (2) 水粘合剂:适当稀释,提高分散能力。 3、 掺和、浸湿和分散: (1) 石墨与粘合剂溶液极*不同,不易分散。 (2) 可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。 (3) 应适当降低搅拌浓度,提高分散。 (5) 搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。 (6) 分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容, 四、锂电池 配料时注意事项: 4、 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀; 5、 浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀降低; 8、 出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带; |