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Analyse des propriétés et des principaux facteurs d’influence du lisier de batterie au Lithium

Mar 05,2024
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1. Fluidenewtonien 

Désigneunfluidedefaibleviscositéquisedéformefacilementsous contrainte, avec une contrainte de cisaillement proportionnelle à la vitesse de déformation. Sa viscosité reste constante quelle que soit la vitesse de cisaillement. Par exemple, l’eau, l’alcool, la plupart des liquides purs, les huiles légères, les solutions de composés de faible poids moléculaire et les gaz circulant à basse vitesse.

Lithium Battery Slurry Ceramic Zirconia Beads

 2. Fluide non newtonien 

Ne fait pas 't adhèrent à la relation linéaire entre la contrainte de cisaillement et la vitesse de déformation au cisaillement selon newton.#39; S loi de viscosité. Les exemples comprennent des solutions concentrées et des suspensions de polymères à poids moléculaire élevé, divers fluides corporels tels que le sang, la lymphe et le liquide synovial, et des semi-fluides comme le cytoplasme.

 

3. Boues d’électrode 

Se compose d’un mélange de matériaux de différentes densités et tailles de particules, formant un système dispersé solide-liquide, qui appartient à des fluides non newtoniens.

 

4. La viscosité des fluides non newtoniens varie

 Non seulement avec la température, mais aussi avec la vitesse de cisaillement et le temps, présentant un comportement de cisaillement ou d’épaississement.

 

5. Propriétés du lisier:

 

   ① fluidité: l’écoulement continu indique une bonne fluidité.

   

   ② nivellement: affecte la douceur et l’uniformité du revêtement.

   

   ③ rhéologie: se réfère aux caractéristiques de déformation de la boue pendant l’écoulement.

 

6. Dispersion du lisier:

 

   Mélange de poudre sèche de ① : les particules entrent en contact sous diverses formes telles que point-point, point-surface, et point-ligne.

   

   ② pétrissage à la boue: l’ajout de liant liquide ou de solvant rend les matières premières humides et forme de la boue. Le mélange Intense par un agitateur applique un cisaillement mécanique et un frottement aux matériaux, favorisant la dispersion (rupture de grosses particules).

   

   ③ Dilution dispersion: le solvant est progressivement ajouté pour ajuster la viscosité de la boue et le contenu solide. Dispersion et agrégation coexistent à ce stade, atteignant finalement la stabilité. La Dispersion des matériaux est principalement influencée par la force mécanique, la résistance au frottement entre la poudre et le liquide, la force de cisaillement de Dispersion à grande vitesse et l’interaction entre le lisier et la paroi du conteneur.

 

7. Facteurs influençant le lisier:

 

   ① la viscosité excessivement élevée et basse sont défavorables pour le revêtement d’électrode. Les boues à viscosité élevée sont moins susceptibles de se décanter et présentent une meilleure dispersion, mais une viscosité trop élevée empêche le nivellement et l’efficacité du revêtement (ce qui entraîne des fissures localisées ou même des fractures lors du laminage ultérieur). Bien que le liser à faible viscosité coule bien, il sèche lentement, réduisant l’efficacité du séchage du revêtement, et peut causer des problèmes comme la fissuration du revêtement, l’agrégation de particules, et la densité de surface incohérente.

   

   ② analyser et traiter les variations de la viscosité du lisier implique de comprendre la nature des liants et le degré de dispersion du lisier.

   

   ③ augmentation de la viscosité:

  •     La viscosité des boues d’électrodes positives augmente après une certaine période.

          

  •     Cette augmentation peut être due à l’agitation rapide de la boue, à une dissolution insuffisante des liants initialement. Après un certain temps, la poudre de PVDF se dissout complètement, conduisant à l’augmentation de la viscosité. Typiquement, le PVDF nécessite au moins 3 heures pour se dissoudre complètement, sans être affecté par la vitesse d’agitation.

          

  •     La décantation prolongée de la boue transforme le colloïde de l’état de sol à l’état de gel. Un remélange doux à cette étape peut rétablir la viscosité.

         

  •     La Formation d’une structure spécifique entre les colloïdes et les matières actives ou les particules d’agent conducteur entraîne une augmentation irréversible de la viscosité.

         

  •     L’augmentation de la viscosité dans le lisier d’électrodes négatives est principalement causée par la destruction de la structure moléculaire du liant, ce qui entraîne une viscosité accrue après l’oxydation. La sur-dispersion des matériaux conduisant à une réduction significative de la taille des particules peut également augmenter la viscosité de la boue.

       

   ④ diminution de la viscosité:

   

  •     La viscosité du lisier à électrode positive diminue.

           

  •     Les raisons en sont les changements dans les propriétés colloïdales des liants pendant le transport, l’absorption de l’eau, les changements structurels pendant l’agitation ou la dégradation.

          

  •     Une dispersion inégale au cours du mélange entraîne une décantation importante des substances solides dans la boue.

       

  •     De fortes forces de cisaillement et de frottement agissant sur les liants pendant le mélange peuvent entraîner des modifications de leurs propriétés à des températures élevées, entraînant une réduction de la viscosité.

           

  •     La réduction de la viscosité dans le lisier d’électrodes négatives peut être due aux impuretés mélangées dans le CMC. La plupart des impuretés contenues dans le CMC sont des résines insolubles de poids moléculaire élevé. Le mélange de CMC avec du calcium, du magnésium, etc., réduit sa viscosité.

           

  •     La CMC, en tant que carboxyméthylcellulose de sodium, est principalement liée par des liaisons C/O, qui sont facilement perturbées par des forces de cisaillement. Une agitation Excessive ou une durée prolongée peuvent endommager la structure du CMC, entraînant une sédimentation et une réduction de la viscosité.

  •        

    La Destruction du liant SBR pendant un mélange prolongé peut causer la coagulation, entraînant une perte d’adhérence et une réduction de la viscosité dans le lisier.

       

   ⑤La consistance de type gelée fluctue:

   

    Teneur en humidité: la prise en compte de l’absorption de l’humidité par des matières actives, un contrôle inadéquat de l’humidité pendant le mélange, ou une humidité élevée pendant l’absorption des matières premières peut faire en sorte que le PVDF se transforme en gelée.

       

    Valeur du pH de la boue ou des matériaux: un pH plus élevé nécessite un contrôle plus strict de l’humidité, en particulier pour les matériaux à haute teneur en nickel comme NCA et NCM811 pendant le mélange.

       

    Viscosité incohérente du lisier:

       

        Le lisier peut ne pas se stabiliser complètement pendant l’essai, et sa viscosité est fortement influencée par la température. En particulier après une dispersion à grande vitesse, différentes lectures de viscosité peuvent être obtenues en raison des gradients de température dans la boue.

           

        Une mauvaise dispersion des matériaux actifs, des liants et des agents conducteurs entraîne une fluidité inadéquate, ce qui entraîne une viscosité fluctuante.

Déverrouiller le traitement des matériaux avancés: Sanxin CeramicPerles de zircone

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Sanxin' S engagement envers la Science des matériaux

Sanxin New Materials Co., Ltd. és’étend son expertise au-delà des billes de fraise en céramique, englobant une large gamme de nanoparticules, nanopoudres, céramiques résistantes à l’usure, et céramiques résistantes à l’abrasion. Cette large orientation souligne la société' S engagement à faire progresser la science des matériaux et à offrir des solutions qui répondent aux besoins changeants des industries à travers le monde.

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