电池浆料试验检测设备之固含量、酸碱度、粒度分析设备

原标题:电池浆料试验检测设备之固含量、酸碱度、粒度分析设备
浆料制备是锂电池生产的第一道工艺 , 混料工艺在锂离子电池的整个生产工艺中对产品的品质影响度大于30% , 是整个生产工艺中最重要的环节 。 可是 , 究竟该如何评价浆料的好坏呢?就评估浆料品质的检测项目 , 简单介绍并分享给大家 , 其中有很多检测方法也没有接触过 , 不对之处请批评指正 。
(1)固含量
固含量是指浆料各组分中 , 活物质、导电剂、粘结剂等固体物质在浆料整体质量中的占比 , 其中所指固体也包括溶解在溶剂中的粘结剂等添加物 。 简单测量方法:取少许浆料 , 质量W , 在容器内涂抹成薄膜 , 一定温度下烘干溶剂 , 再称量质量w , 则固含量N=w/W 。 另外 , 可采用快速水分计测量 , 如CS-001系列水分计 , 设备内自带称量系统和干燥系统 , 加样之后 , 自动称量样品 , 自动干燥去除溶剂 , 然后自动计算固含量或水分量 。

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电池浆料固含量测定仪实物图
在锂电池浆料制备时 , 固含量一般不会特别控制 , 经常根据涂布需求 , 搅拌最后阶段通过调节溶剂加入量调整浆料粘度 。 测量固含量可以与投料理论固含量比较 , 评价投料称量精度;从搅拌锅内不同位置取样测量固含量可以表征浆料的均匀性;随着时间推移取样测量固含量可以表征浆料沉降稳定性 。
(2)密度
度是指某一特定压力和温度下单位体积内物质的重量 , 电池浆料的密度在很大程度上取决于所用活物质的密度 , 并与添加剂和溶剂的密度 , 以及配方中各组分的体积浓度有关 , 一般可以采用比重杯测量 。

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密度杯

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电池浆料密度计
(3)粘度/流变曲线
粘度是流体内部阻碍其流动的程度大小 , 其定义公式为:粘度=剪切应力/剪切速率 。 而剪切应力τ是流体在剪切流动中单位面积切线上受到的力 , 如图所示 , 其定义式为:其中 , F为剪切力 , A为剪切力作用面积 。

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流体剪切应力示意图
(4)细度(粒度)
锂离子电池浆料是由电活性物质 , 导电剂等固体颗粒分散在粘结剂溶液形成的 , 涂布时活物质和导电剂及其他固态成分应该以微小的颗粒均匀分散在溶剂中 , 在形成的涂膜中不能有颗粒状物体显现出来 。 工业中常用细度这一指标来检测浆料中颗粒材料的分散程度 。 细度是电池浆料的重要性能指标 , 它对形成的涂膜表面质量、均匀性及浆料的储存稳定性都有很大影响 。 颗粒细 , 分散程度好的浆料 , 其固体颗粒能很好地被润湿 , 所制备涂层均匀、表面平整、不会出现竖直划痕 , 而且在储存过程中颗粒不易发生沉淀、结块等现象 , 储存稳定性好 。 而如果浆料中存在大团聚体颗粒 , 一方面表明导电剂等添加物分布不均匀 , 所制备的涂层均匀性不好 , 必然电池一致性差 。 另外 , 在涂布过程中 , 大颗粒聚集在涂布刀辊狭缝或者挤压涂布模头出料狭缝 , 所制备涂层会出现竖条道缺陷 。

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丹东百特粒度仪
电池浆料酸碱度分析:
酸碱度描述的是水溶液的酸碱性强弱程度 , 用pH来表示 。 热力学标准状况时 , pH=7的水溶液呈中性 , pH<7者显酸性 , pH>7者显碱性 。
pH范围在0~14之间 , 只适用于稀溶液 , 氢离子浓度或氢氧根离子浓度大于1mol/L的溶液的酸碱度直接用浓度表示 。

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电池浆料试验检测设备之固含量、酸碱度、粒度分析设备】酸碱度分析