鋰離子電池漿料是由活性物質(正負極材料)、黏結劑、導電劑等,通過攪拌的方式均勻分散于溶劑中制備而成的。粘度是影響鋰離子電池漿料的重要因素之一,它不但影響漿料的流動性能,而且黏度的一致性和高低同樣會影響后序涂布的均勻性和涂布效率。粘度過高或過低都是不利于極片涂布的,粘度高的漿料不容易沉淀且分散性會好一點,但是過高的粘度不利于流平效果,不利于涂布;粘度過低也是不好的,粘度低時雖然漿料流動性好,但干燥困難,降低了涂布的干燥效率,還會發生涂層龜裂、漿料顆粒團聚、面密度一致性不好等問題。
電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s,是參考指標,主要根據兩點確定:
1 漿料沉降情況;
2 實際涂布效果,不同涂布機可能有不同的最佳粘度范圍,當然活性物質類型、粘結劑體系也會有影響。
電極漿料需要具有穩定且恰當的粘度,這是電池生產過程中保證電池一致性的一個重要指標。隨著合漿結束,攪拌停止,漿料會出現沉降、絮凝聚并等現象,產生大顆粒,這會對后續的涂布等工序造成較大的影響。表征漿料穩定性的主要參數有流動性、粘度、固含量、密度等。目前主要說明和討論漿料的粘度的相關檢測方法及配置及一般漿料的粘度范圍。
不同的漿料體系具有不同的粘度變化規律,目前主流的漿料體系是正極漿料PVDF/NMP油性體系,負極漿料是石墨/CMC/SBR水性體系。根據經驗來說,正極油性為4000-5500cP,負極水性2500到4000cP是一個對于穩定性及涂布效果的一個比較佳的范圍。那么對于這種漿料的粘度計應該如何選擇及如何測量呢?
電極漿料是一種是由多種不同比重、不同粒度的原料組成,又是固-液相混合分散,形成的漿料屬于非牛頓流體。非牛頓液體的粘度除了與溫度有關外,還與剪切速率、時間有關,并有剪切變稀或剪切變稠的變化。對于電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s.
制冷恒溫水浴
轉子選擇1:??3號轉子,10rpm, 測量時間 90s, 恒溫25.0±0.5°C
扭矩:一般在30-90%
轉子選擇2:??5號轉子,30rpm, 測量時間 60s, 恒溫25.0±0.5°C
扭矩:一般在30-90%
(備注:因為粘度是相對值及非牛頓流體,必須上下游比較數據及內部監控,必須統一機型及測試條件,否則結果的參考價值不高。)