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锂电池配料的基础知识
来源: | 作者:kaixinda | 发布时间: 2016-05-12 | 2327 次浏览 | 分享到:
一、 电极的组成:
1、 正极组成:
a、 钴酸锂:正极活*物质,锂离子源,为电池提高锂源。
b、 导电剂:提高正极片的导电*,补偿正极活*物质的电子导电*。
提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。
c、 PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。
d、 正极引线:由铝箔或铝带制成。
2、 负极组成:
a、 石墨:负极活*物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造
石墨两大类。
b、 导电剂:提高负极片的导电*,补偿负极活*物质的电子导电*。
提高反应深度及利用率。
防止枝晶的产生。
利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。
(可根据石墨粒度分布选择加或不加)。
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。
d、 水*粘合剂:将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。
e、 负极引线:由铜箔或镍带制成。
二、 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。
三、 配料原理:
(一) 、正极配料原理
1、 原料的理化*能。
(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。
锰酸锂:非极*物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱*,PH值为8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、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中*。
(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。

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