流變特性是分析鋰離子電池漿料分散狀態(tài)的重要手段
2021-07-23 點擊：1420
鋰離子電池自1990年代商業(yè)化生產(chǎn)以來，憑借能量密度高，循環(huán)壽命好，自放電率低，無記憶效應(yīng)等特點，近年來在電動汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
在鋰離子電池領(lǐng)域，目前絕大多數(shù)的研究都集中在活性材料上，如材料的晶格結(jié)構(gòu)、合成過程、摻雜、表面包覆和電化學(xué)性能。
然而，很多報道也顯示，電池的性能更多地受到其他因素的影響，如碳導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、集流體，除此之外，還包括電極的加工過程。
鋰離子電池的電極加工過程是將含有活性材料和多種非活性物質(zhì)混合的漿料涂覆在金屬集流體上，而漿料的流變特性等制程因素對電池的Z終性能產(chǎn)生了決定性影響。
鋰離子電池的漿料是非牛頓型高粘度流體，而生產(chǎn)過程中對漿料涂布的加工精度(如厚度和密度分布的一致性)要求非常高。
在傳統(tǒng)陶瓷漿料工藝中漿料粘度低時，具有較好的流動性以便澆注時填充模具以及排除氣泡，但粘度過低則漿料的穩(wěn)定性變差，在澆注與固結(jié)過程中顆粒下沉而出現(xiàn)分層現(xiàn)象，Z終導(dǎo)致成型后的坯體密度不均。
而在鋰離子電池中需要添加各種導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑以形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，然而顆粒的聚集在漿料中產(chǎn)生了不均勻性。
這種不均勻性會在復(fù)合電極中產(chǎn)生裂紋和空隙，使電子通路出現(xiàn)中斷，進而影響電池性能。因此，制作分散均勻的、穩(wěn)定的漿料成為Z為重要的條件。
但是鋰離子電池漿料基本都呈現(xiàn)黑色不透明粘性流體或膠體狀態(tài)，無法用裸眼看到分散均勻程度，而不同分散狀態(tài)的漿料有著不同的粘度趨勢。因此，流變特性是分析鋰離子電池漿料分散狀態(tài)的重要手段。
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