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化工原料常见问题

NMP参与的涂布工艺及浆料对电池的影响

频道:化工原料常见问题 日期: 浏览:233

  1、涂布工艺与浆料对电池的影响

  我们来探讨锂电池的制造中,NMP参与其中的涂布工艺及浆料对电池生产的影响。

  锂离子电池的电极剥离强度对于电池性能有着很明显的影响,而这就涉及到了电池制作过程中的烘烤工艺、涂布工艺以及浆料问题了。接下来,我们详细分析看看这几个因素对于电极剥离强度的影响。

  2、烘干过程会引起电极内部结构发生变化

  烘干过程会引起电极内部结构发生变化图.png

  在烘干的初始阶段,其实制作电池的各种成分都还是均匀分布的。但是在干燥的过程中,NMP等溶剂被有规律地蒸发了,电极膜便相应地收缩了;在气液界面处开始出现溶度梯度,在固结颗粒层的表面形成弯月面。当NMP溶剂以平稳的速度从湿膜中蒸发出均匀的孔径时,电极膜的收缩便停止了,并逐渐形成了分布均匀的多孔微电极结构。由此电极内部的结构完成了一次变化。

  3、烘烤速率也会对电极内部成分的分布产生影响

  烘烤速率也会对电极内部成分的分布产生影响.png

  在电极片被烘烤的阶段,负极材料中的SBR粘结剂和炭黑会随着溶剂的蒸发而向表面迁移。在低烘烤速率(LDR)的情况下,不同位置的粘结剂分布还相对均匀的;但在高烘烤速率(HDR)下,从集流体到气液界面的粘结剂浓度会不断变大,而在集流体、敷料区的粘结剂分布就比较少了,这就直接导致了电极阻抗力不断增大,从而影响了电极的剥离强度。

  4、涂布面密度对电极结构的影响

  在涂布阶段,NMP溶剂的存在是为了令浆料更平稳、均匀地涂敷在金属基材上。但如果电极结构内颗粒的固定速度快于溶剂向电极表面补偿的流动速度,则粘结剂的流动性会被大大降低;湿涂层中的溶剂量越小,金属基材的潮湿性就会越低,温度便会随之升高,从而令溶剂的蒸发速度加快,影响电极结构,增大电极阻抗力,并不利于电极剥离。

  5、浆料对电极剥离强度的影响

  浆料固含量的降低,对电极剥离强度是有影响的。因为浆料固含量降低之后,要花更长的时间或更高的温度来进行烘干;而这则会导致粘结剂的不稳定性,直接导致电极的剥离强度变差。


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