配料基础知识一、电极的组成:
1、正极组成:a、钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。b、导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。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:负极活性物质,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:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。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、水性粘合剂: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,保证极片的一致性。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、原料的理化性能。
(1)钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为68μm,含水量≤02,通常为碱性,PH值为1011左右。
锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为57μm,含水量≤02,通常为弱碱性,PH值为8左右。
(2)导电剂:非极性物质,葡萄链状物,含水量36,吸油值300,粒径一般为25μm;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;通常为中性。
(3)PVDF粘合剂:非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。
(4)NMP:弱极性液体,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120oC常压烘烤2小时左右。(2)导电剂:脱水。一般用200oC常压烘烤2小时左右。(3)粘合剂:脱水。一般用120140oC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性。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r