วัสดุขั้วบวกลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ชุดสาม - ความรู้การทดสอบที่เกี่ยวข้องกับวัสดุกราไฟท์ในระหว่างการประมวลผล

บทความก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่แนะนำคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของวัสดุแอโนดกราไฟท์เป็นหลัก ในฐานะบริษัทแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน วัตถุดิบจะปรากฏต่อหน้าผู้บริโภคเป็นผลิตภัณฑ์ในที่สุด เมื่อคุณได้รับวัสดุอิเล็กโทรดลบ วัสดุจะเป็นเช่นไร มันเป็นความรับผิดชอบของแผนก R&D ขององค์กรแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่จะใช้งานให้ดีและให้ประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุอย่างเต็มที่ วัสดุอิเล็กโทรดลบกราไฟท์เป็นส่วนสำคัญของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ตัวบ่งชี้การตรวจจับในกระบวนการคืออะไร บทความที่สามในชุดนี้จะพาคุณไปหาคำตอบที่เกี่ยวข้อง

1 กระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน

เป็นขั้นตอนแรกของวัสดุอิเล็กโทรดลบ ยังเป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างสำคัญ เมื่อมีปัญหาในขั้นตอนแรก ก็ไม่มีประโยชน์ที่จะแก้ไขในภายหลัง ดังนั้นจึงมีพารามิเตอร์การตรวจจับที่เกี่ยวข้องมากมายในกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งจะแนะนำโดยย่อทีละรายการด้านล่าง

(1) ปริมาณของแข็ง: เปอร์เซ็นต์ของสารออกฤทธิ์ สารนำไฟฟ้า และสารยึดเกาะในมวลรวมของสารละลายในสารละลาย วิธีการวัดก็ค่อนข้างง่ายเช่นกัน ใช้สารละลายเล็กน้อยแล้วชั่งน้ำหนักบนฟอยล์ทองแดง หลังจากการอบแห้ง ชั่งน้ำหนักแล้วคำนวณ อย่างไรก็ตาม มีอุปกรณ์อัตโนมัติที่เกี่ยวข้องอยู่แล้ว โดยมีการทำให้แห้งและการชั่งน้ำหนักของตัวเอง ตราบใดที่ใส่ตัวอย่างและป้อนพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง ผลลัพธ์จะถูกคำนวณโดยอัตโนมัติ

(2) ความวิจิตร: ระดับการกระจายตัวของอนุภาคแป้งในตัวทำละลาย สารละลายที่มีระดับการกระจายตัวที่ดี อนุภาคที่เป็นของแข็งสามารถเปียกได้ดี สารเคลือบที่เตรียมไว้จะมีพื้นผิวเรียบ และอนุภาคจะเรียบระหว่างการเก็บรักษา หยาดน้ำฟ้าเกิดขึ้นได้ไม่ง่าย และการจัดเก็บก็มีเสถียรภาพดี หากสารละลายไม่กระจายตัว จะเกิดปัญหา เช่น อนุภาคขนาดใหญ่และการตกตะกอนของสารละลาย ปัจจุบัน เครื่องวัดความวิจิตรของมีดโกนใช้วัดความวิจิตรเป็นหลัก เมื่อทำการวัด ให้ปล่อยตัวอย่างลงในส่วนที่ลึกที่สุดของร่อง จากนั้นใช้มีดโกนแตะแผ่นในแนวตั้ง จากนั้นดึงสารละลายตลอดความยาวของร่องด้วยความเร็วที่เหมาะสม จากนั้นสังเกตการเผยอนุภาคในร่องอย่างสม่ำเสมอ ตามทิศทางของแสงตกกระทบที่มุม 30° ขนาด,

(3) ความหนืด: ความหนืดเป็นคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสาร มันถูกกำหนดให้เป็นแผ่นคู่ขนานที่มีพื้นที่ A และระยะทาง dr จานเต็มไปด้วยของเหลวบางอย่าง ตอนนี้ แรงขับ F ถูกนำไปใช้กับเพลทบนเพื่อสร้างความเร็ว แรงที่จำเป็นในการเปลี่ยนระดับ โดยทั่วไปแล้วจะวัดด้วยเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนได้และหน่วยมีความนิ่ง ตามอุปกรณ์การเคลือบที่แตกต่างกัน ให้เลือกสารละลายความหนืดที่แตกต่างกันสำหรับการเคลือบ ควรสังเกตว่าหากสารละลายตกตะกอนความหนืดของชั้นบนและล่างของถังทำให้เป็นเนื้อเดียวกันจะแตกต่างกัน ในเวลาเดียวกัน ความหนืดของสารละลายจะเปลี่ยนไปหลังจากใส่ไประยะหนึ่ง ในกระบวนการผลิตจริง จำเป็นต้องรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง สรุปและวิเคราะห์ข้อมูล

1 ชั่ง (1P)=100 centipoise (100cP) 1 centipoise (1cP)=1 millipascal s (1mPa s) 1 millipascal s (1mPa s)=1000 micropascals s (1000 μPa.s )

(4) Rheology: Rheology ปรากฏใน ปี ค.ศ. 1920 และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการเคลือบ ความหมายของมันคือการเปลี่ยนรูปและการไหลของวัตถุภายใต้การกระทำของแรงภายนอก และยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสารละลายของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน สารละลายแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นของเหลวบางเฉือน ไม่ใช่ของนิวตัน และความหนืดลดลงตามอัตราการเฉือนที่เพิ่มขึ้น เส้นโค้งการไหลแสดงถึงความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ระหว่างค่าความหนืดของวัสดุกับความเค้นเฉือน และมีอุปกรณ์ทดสอบพิเศษ

(5) ความเสถียรของสารละลาย: ด้วยการวิจัยที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นความเสถียรของสารละลายได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยนักวิจัยในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม การกระจายอนุภาคภายในของสารละลายสำเร็จรูปคืออะไร? ระยะเวลาในการจัดเก็บที่เสถียรจะส่งผลโดยตรงต่อวงจรการผลิตและแบทช์ของแบตเตอรี่จริง ดังนั้นการวิจัยเกี่ยวกับความเสถียรของสารละลายจึงเกิดขึ้น

หลักการวัดนั้นใช้หลักการของการกระเจิงของแสงหลายครั้ง เมื่อความเข้มข้นของอนุภาคในตัวอย่างค่อนข้างต่ำ แสงที่สามารถผ่านตัวอย่างหลังจากถูกกระจายโดยอนุภาคหลายตัวจะเรียกว่าแสงฉาย และแสงที่ไม่สามารถผ่านได้จะเป็นแสงที่กระจัดกระจาย อุปกรณ์นี้ใช้โพรบสองตัวเพื่อสแกนจากชั้นบนไปยังชั้นล่างของสารละลายเพื่อทำการทดสอบ และสร้างเส้นโค้งที่เกี่ยวข้อง เส้นโค้งสามารถกำหนดลักษณะความสม่ำเสมอของตัวอย่าง และสามารถสแกนตามช่วงเวลาและรับผ่านซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง ชุดของเส้นโค้งที่สามารถหาค่า Stability Kinetic Index (TSI) ของสารละลายได้

(6) ศักย์ซีตา: ศักย์ของระนาบเฉือนซึ่งเป็นดัชนีชี้วัดความคงตัวของการกระจายตัวของคอลลอยด์ และเปลี่ยนแปลงตามระยะห่างจากพื้นผิวอนุภาค

2 กระบวนการเคลือบ

หลังจากการแนะนำอย่างง่ายของกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันข้างต้น ต่อไปนี้คือคำแนะนำสั้น ๆ เกี่ยวกับกระบวนการเคลือบ จุดตรวจจับหลักคือความหนาของสารเคลือบ ความแตกต่างของความหนาระหว่างตรงกลางและทั้งสองด้าน ไม่ว่าจะมีข้อบกพร่องบนพื้นผิวหลังจากการอบแห้ง ฯลฯ แนะนำตัวทีละอย่าง

(1) การตรวจจับความหนา: ปัจจุบัน ผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมรายใหญ่บางรายใช้ระบบตรวจจับออนไลน์ และสามารถวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ เมื่อความหนาของสารเคลือบแตกต่างกัน อุปกรณ์จะแจ้งเตือน และไม่มีอะไรมากที่นี่ , แบตเตอรี่และผู้ผลิตที่แตกต่างกันมีมาตรฐานและช่วงการควบคุมความหนาที่แตกต่างกัน ความแตกต่างของความหนาจะทำให้ความจุของแบตเตอรี่แตกต่างกันโดยตรง ดังนั้น ยิ่งช่วงที่เล็กลงยิ่งดี ด้วยความจุกระแสไฟที่เพิ่มขึ้น อิเล็กโทรดลบยังเคลือบหนาขึ้นและหนาขึ้นอีกด้วย ดังนั้น เนื่องจากอิทธิพลของอัตราการทำให้แห้ง ขอบเคลือบของขั้วลบจะทำให้ขอบหนา วิธีแก้ไขทั่วไปคือการปรับเปลี่ยนรูปร่างของปะเก็นเคลือบ มีวรรณกรรมและวัสดุที่เกี่ยวข้องมากมาย

(2) การตรวจจับสภาพพื้นผิว: ปัจจุบันสามารถตรวจสอบได้ด้วยตาเปล่าเท่านั้น ตรวจสอบว่ามีรอยขีดข่วน อนุภาคขนาดใหญ่ หลุม ฟอยล์ที่เปิดเผย ฯลฯ บนพื้นผิวหลังจากการเคลือบผิวและทำให้แห้งหรือไม่ ปรับปรุงการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของสารละลาย รวมทั้งความเร็วในการหมุน ลำดับการป้อน การควบคุมอุณหภูมิ ปริมาณสารเติมแต่ง ฯลฯ

3 กระบวนการกลิ้ง

หลังจากกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการเคลือบของชิ้นขั้วลบที่ผ่านการรับรองแล้ว กระบวนการถัดไปคือการกลิ้ง เหตุใดจึงกลิ้ง เนื่องจากสถานะพื้นผิวของชิ้นขั้วเคลือบค่อนข้างหลวม ความหนาจึงค่อนข้างหนา และแรงยึดเหนี่ยวไม่จำเป็นต้องเหมาะ

พารามิเตอร์ที่ต้องทดสอบระหว่างกระบวนการรีดจะคล้ายกับของการเคลือบ ส่วนใหญ่ควบคุมความหนาและความสม่ำเสมอของความหนา ฯลฯ เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของพลังงานสูง ความหนาแน่นของการเคลือบของอิเล็กโทรดลบจึงสูงขึ้นเรื่อย ๆ ส่งผลให้มีการกลิ้งสองครั้ง เทคนิคการกด การให้ความร้อน และการกลิ้งล้วนช่วยให้กดอิเล็กโทรดลบให้ได้ความหนาที่ต้องการได้ดีขึ้น และต้องใช้ตามสถานการณ์จริง

สรุป:
บทความนี้จะแนะนำพารามิเตอร์และวิธีการตรวจจับที่จำเป็นต้องตรวจพบในกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน เคลือบ และกลิ้งวัสดุแอโนดเป็นหลัก เป็นที่เชื่อกันว่าด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน การวิจัยเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะมีรายละเอียดมากขึ้นเรื่อยๆ พารามิเตอร์ยังถูกนำมาใช้ในการทดสอบกระบวนการของแบตเตอรี่ Li-ion