人造石墨粘辊分析
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2017211
一、人造石墨粘辊原因分析:
1、负极材料种类影响:人造石墨相比中间相和天然石墨,形貌结构更不规整,颗粒表面更粗糙,且存在更多的尖刺倒角,人造石墨的润湿和方式难度更大,其浆料未完全分散时,更易出现团聚体结构可能如下图,该团聚体为胶质,能过筛,涂出极片团聚体区域更密实,辊压时易过压,形成点状粘辊掉料。
2、配料工艺的影响:如上所述,人造石墨分散难度较天然石墨和中间相大,常规湿法工艺在分散人造石墨时,长时间高速搅拌易打断CMC分子链,易出现分散效果不佳的问题,此时单纯提高线速度和提高CMC比例往往效果不佳。
CMC胶液
SuperP
50石墨
50石墨
SBRH2O
测粘度
出浆、过筛
3、辅料的影响:天然石墨对辅料要求比人造石墨更高,例如在使用中间相或者天然石墨时,由于其规整的球形结构,CMC中不溶的纤维素或者不溶的胶粒并不会造成颗粒团聚。但人造石墨配料时,CMC中不溶物则易和人造石墨内小颗粒和SuperP形成团聚体,导致使用中筛网更换次数增多。涂布划痕和辊压粘辊等问题。
二、改善粘辊建议:
f1、配料工艺方面:可以尝试分批加胶工艺,前期在高固含量下分散,分散盘和石墨颗粒的剪切力非常大,更易打散团聚体,分散效果更好;2)为避免高剪切力下可能会打断CMC分子链,降低其稳定浆料的效果,所以后续加入的CMC的作用是稳定已分散好的石墨,使之不要重新团聚,工艺流程如下:
5070CMC胶液
SuperP
50石墨50石墨H2O剩余CMC胶液
测粘度SBR出浆、过筛
2、辅料方面:选用纯度较高的CMC,参考标准:浓度15CMC胶液过200目筛,用去离子水冲洗,筛网上不存在或少量存在不溶的纤维素或者胶粒。
1CMC
2CMC
3、其他方面:1)粘度控制在3000以上,避免面密度差异造成过压;2)涂布前两节烘箱温度适当降低,避免SBR上浮造成粘接不足;3)辊压走速降低,避免剪切造成辊和极片剪切力过大等。
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