海默生粘度計(jì)漿料的流變性如何影響電極涂布工藝加工性

海默生粘度計(jì)漿料的流變性如何影響電極涂布工藝加工性:

鋰離子電池的漿料是一種具有剪切速率依賴(lài)性的非牛頓流體,其流動(dòng)行為隨著剪切速率的變化而改變,表現(xiàn)出假塑性特征,即在剪切作用下表現(xiàn)出粘度降低的行為。漿料的粘度是決定涂布加工性能的關(guān)鍵因素,例如高粘度會(huì)導(dǎo)致涂布機(jī)壓力過(guò)高,并會(huì)限制涂布速度,彈性行為會(huì)導(dǎo)致涂布不穩(wěn)定,高流動(dòng)性漿料在涂布后會(huì)擴(kuò)散和坍塌。電極涂布工藝性能不僅涉及涂布機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,還包括整個(gè)涂布過(guò)程的各個(gè)階段。因此,漿料的流變性能必須滿(mǎn)足包括泵送、過(guò)篩、上料、計(jì)量、回流和流平等多個(gè)工藝步驟的要求,以實(shí)現(xiàn)最佳的漿料涂布性能。

涂布工藝過(guò)程中的剪切速率范圍通常分為三類(lèi):

1,低至中等剪切速率(0.1~1000S-1)— 該范圍涵蓋泵送和漿料制備等典型工藝,其特點(diǎn)是剪切作用時(shí)間較長(zhǎng),持續(xù)時(shí)間可能從幾秒到幾十分鐘不等。

2,高剪切速率(1000~100,000S-1)— 該范圍涉及過(guò)篩、上料以及刮涂和氣刀涂布等典型工藝,其特點(diǎn)是剪切作用時(shí)間較短,通常在幾毫秒的時(shí)間尺度內(nèi)。

3,超高剪切速率(100,000~2,000,000S-1)— 該范圍包括漿料通過(guò)刮刀計(jì)量的瞬間和擠壓涂布漿料流經(jīng)狹縫的過(guò)程,其特點(diǎn)是剪切作用時(shí)間極短,可能僅為幾微秒。

海默生粘度計(jì)漿料的流變性如何影響電極涂布工藝加工性:

在刮刀涂布涂布過(guò)程中,剪切速率可由下式計(jì)算

式中,v為涂布速度,h為涂布間隙。對(duì)于工業(yè)上最常見(jiàn)的狹縫模頭涂層,涂布剪切速率可以定義:

式中,Q 是物料的體積流量,b 是涂布寬度,h 是模頭狹縫尺寸。實(shí)驗(yàn)室涂布機(jī)和工業(yè)涂布機(jī)的涂布剪切速率范圍約為500至10000 s-1

若漿料的流變性能未能滿(mǎn)足上述所有工藝過(guò)程的要求,將會(huì)導(dǎo)致涂布工藝中出現(xiàn)多種問(wèn)題:

  • 在低剪切速率下,漿料的低粘度可能會(huì)導(dǎo)致沉降不穩(wěn)定問(wèn)題。
  • 在低剪切速率下,過(guò)高的粘度可能會(huì)造成泵送和涂布啟動(dòng)時(shí)的障礙。
  • 在高剪切速率下,高粘度可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)篩和上料過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。
  • 在超高剪切速率下,高粘度可能引起涂料析出和刮痕,同時(shí)使得涂布量控制變得困難。
  • 在超高剪切速率下,低粘度可能會(huì)導(dǎo)致涂布量分布不均勻。

因此,優(yōu)化漿料的流變性能對(duì)于確保電極涂布工藝的穩(wěn)定性和效率至關(guān)重要。

在線(xiàn)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)漿料在線(xiàn)檢測(cè)

 


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