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【應(yīng)用文章】電池漿料制備工藝與流變特性

更新時間:2020-06-18      點擊次數(shù):1501

電池漿料制備工藝對流變特性的影響:

電池漿料制備工藝對電池漿料的流變特性有一定影響,Lee等人[2]研究了漿料制備順序?qū){料流變特性和電池性能的影響。圖1是混合時間對正極漿料的流變特性的影響,可以看出,混合時間150分鐘比混合時間30分鐘的漿料剪切粘度低。


圖1 負極電池漿料三段階躍剪切速率測試

電池漿料流變對涂布工藝的影響:

電池漿料涂布過程是高剪切速率過程,在集流體上涂布后,漿料的流平過程又是低剪切速率過程。所以電池漿料在高剪切速率范圍下剪切粘度不能太高,如果粘度過大,則會造成涂布困難;在涂布后,漿料會在集流體上在重力和表面張力的作用下流平,在低剪切速率范圍,希望粘度逐漸恢復(fù)到涂布之前的高粘度。在還沒有*恢復(fù)到高粘度之前,漿料的粘度還比較小,容易流平,涂層表面光滑厚度均勻。恢復(fù)的時間不能太長,也不能太短?;謴?fù)時間太長,漿料在流平過程中粘度太小,容易出現(xiàn)拖尾或者下邊緣的厚度比上面的涂層厚度高。如果時間太短,漿料則沒有時間流平。這個過程可以通過三段階躍剪切速率的測試方法來表征。


圖2 負極電池漿料三段階躍剪切速率測試


圖3 正極電池漿料三段階躍剪切速率測試

圖2和圖3分別是負極和正極漿料的三段階躍剪切速率測試方法。藍色曲線表示剪切粘度,紅色曲線表示剪切速率。測試過程是,第一段:剪切速率為0.1s-1,持續(xù)時間60s,模擬漿料在涂布前的剪切粘度;第二段,剪切速率100s-1,持續(xù)時間60s,模擬涂布過程的高剪切速率,此時,剪切粘度會急劇降低;第三段,剪切速率為0.1s-1,與第一段的剪切速率保持一致,觀察第三段的剪切粘度逐漸增大的過程??梢远x第三段剪切粘度恢復(fù)到第一段剪切粘度值的90%時所需要的時間為結(jié)構(gòu)恢復(fù)時間,用來表示粘度恢復(fù)的快慢。從圖2中可以看出,負極漿料的結(jié)構(gòu)恢復(fù)時間為29s。從圖3中可以看出,正極漿料的結(jié)構(gòu)恢復(fù)時間為2094s,非常慢。

 

 

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