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brookfield粘度計在鋰電漿料粘度測定
鋰電漿料粘度測定
鋰離子電池是繼鉛酸電池,、鎘鎳電池及氫鎳電池之后的新一代二次電池，具有工作電壓高、容量高,、自放電小、循環(huán)壽命長,、無記憶效應,、無環(huán)境污染及工作溫度范圍寬等顯著優(yōu)點，自問世以來已廣泛應用于手機,、筆記本電腦等便攜式電子設備中,。重點發(fā)展電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)品的今天,，鋰電池被認為是*的理想儲能元件,，得到了更高的關注。
鋰離子電池漿料由活性物質(zhì)（正負極材料）,、黏結(jié)劑,、導電劑等，通過攪拌的方式均勻分散于溶劑中制備而成,。粘度是影響鋰離子電池漿料的重要因素之一,，它不但影響漿料的流動性能，而且粘度的一致性和高低同樣會影響后序涂布的均勻性和涂布效率,。粘度過高或過低都不利于極片涂布,，粘度過高的漿料流平性不佳，不利于涂布,；粘度過低的漿料雖然流動性好,，但干燥困難，降低了涂布的干燥效率,，還會發(fā)生涂層龜裂,、漿料顆粒團聚問題。因此,，電極漿料需要具有穩(wěn)定且恰當?shù)恼扯?，這是電池生產(chǎn)過程中保證電池一致性的一個重要指標。隨著合漿結(jié)束,，攪拌停止,，漿料會出現(xiàn)沉降,、絮凝聚并等現(xiàn)象，產(chǎn)生大顆粒,，這會對后續(xù)的涂布等工序造成較大的影響,。表征漿料穩(wěn)定性的主要參數(shù)有流動性、粘度,、固含量,、密度等。
不同的漿料體系具有不同的粘度變化規(guī)律,。電極漿料由多種不同比重,、不同粒度的原料組成，又是固-液相混合分散,，屬于典型的非牛頓流體,。非牛頓流體的粘度除了與溫度有關外，還與剪切速率,、時間有關,，并有剪切變稀或剪切變稠的變化。
本文使用DV3T標準流變儀配套小量樣品適配器SSA測量一種鋰電子電池漿料的粘度,，旨在幫助用戶建立該產(chǎn)品的生產(chǎn)及制備工藝過程中產(chǎn)品質(zhì)量控制的粘度測試方法,。
LB-10R水浴循環(huán)系統(tǒng)用于控制樣品溫度（測試溫度為25℃），使用Rheocalc T軟件連接主機,，進行程序編輯及數(shù)據(jù)采集,，繪制粘度變化曲線,。
取一定量的已配置好的鋰離子電池漿料于SSA的樣品杯中,，將轉(zhuǎn)子緩慢浸沒至樣品中，然后連接粘度計主機和水浴循環(huán)系統(tǒng),。在Rheocalc T 軟件上編輯相應的測試程序,，待樣品溫度穩(wěn)定后開始測量。選擇“Multi Point”模式進行數(shù)據(jù)采集,，測試時間為120s,，數(shù)據(jù)采集間隔為10s，總共采集了12個數(shù)據(jù)點,，觀察測試過程中粘度變化情況數(shù)據(jù)及溫度控制的穩(wěn)定性,。
根據(jù)圖2可知，在恒定的剪切率條件下,，使用水浴控溫時,，測試穩(wěn)定性非常好，12個數(shù)據(jù)點的粘度平均值為3685 cP,，相對標準偏差為0.08%,。Brookfield數(shù)顯粘度計*的連續(xù)感應器可以保證測試數(shù)據(jù)輸出的實時性和準確性,。此外測試過程中，溫度非常穩(wěn)定,，始終保持在25±0.01℃之間,。
SSA測試所需樣品體積僅為2-16mL（具體的樣品量與所使用的轉(zhuǎn)子型號相關），可有效節(jié)約測試成本,，提升測試效率,；SSA使用同軸圓柱型轉(zhuǎn)子及配套的樣品杯，可以計算剪切率和剪切應力,，得到粘度,；LB系列循環(huán)水浴系統(tǒng)的控溫精度可達0.01℃，為粘度測試提供準確及穩(wěn)定的溫度條件,。