鋰電池導電膠液的分散解決方案

鋰電池作為一種新興能源儲備介質，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注。鋰離子電池的制備工藝十分嚴格，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初的電池漿料的質量將影響后序所制備電池的質量及其產(chǎn)品的性能。

鋰離子電池漿料是由活性物質（正負極材料）、導電膠液（黏結劑、導電劑）等，通過攪拌的方式均勻分散制備而成的。為了追求更優(yōu)異的電化學性能，電池行業(yè)對電極漿料的粒徑要求更高，而導電膠液的粒徑尤為關鍵。導電膠液的首要作用是提高電子電導率。導電膠液在活性物質之間、活性物質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。導電膠液的粒徑、形態(tài)和微觀結構是影響導電性能的重要因素。

目前傳統(tǒng)的導電膠液的制備都是在雙行星攪拌機中完成的。盡管目前在電池生產(chǎn)技術上已日趨成熟，但得到的產(chǎn)品常會出現(xiàn)混合分散不均勻、導電粉體顆粒與黏結劑接觸不均勻、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機分散導電膠液

1.      案例描述：國內(nèi)的鋰電池公司的導電膠液樣品，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.       應用解決方案：微射流高壓納米均質機

由于該設備的高壓噴射原理能夠在短時間內(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*的均質的狀態(tài)存在，能夠大幅提升效率。

3.  導電膠液（碳納米管+SP+PVDF）均質實驗過程：

將導電膠液攪拌0.5小時，隨后放入高壓納米均質機處理5次，見下圖所示。

 4. 實驗結果：

用激光粒度儀測量均質前后導電膠液的粒徑分布情況。從上圖看出，經(jīng)過5個循環(huán)分散后，導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)部的團聚被大幅打開。

使用Fungilab V-Pad L型粘度計進行粘度測試，測試條件：L3轉子，轉速12r/min。測試結果：均質前，導電膠液的粘度為1200cp。均質機處理5次后，粘度降至828cp。

將均質處理后的導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)品質量。

結論：

通過上述實驗可以證明采用微射流高壓納米均質機能有效解決客戶關于導電膠液分散的需求。此外，由于實驗室型與生產(chǎn)型設備都采用相同的分散單元，并能使用相同的參數(shù)。所以無須擔心放大生產(chǎn)后，分散品質的繼承性問題，這對于產(chǎn)品的擴大化生產(chǎn)有重要的意義。

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