Brookfield粘度計在鋰離子電池漿料的流變特性研究

時間：2018/9/18閱讀：2751

電池漿料的流變特性與儲存穩(wěn)定性和涂布性能關(guān)系密切,。在儲存過程中，低剪切速率范圍內(nèi)的剪切粘度越大,，漿料就越穩(wěn)定,。可以通過一定剪切速率下,，粘度隨時間的變化關(guān)系表征電池漿料的沉降性能,。

涂布過程是高剪切速率過程，在集流體上涂布后,，漿料的平流過程又是低剪切速率過程,。所以電池漿料在高剪切速率范圍下剪切粘度不能太高，如果粘度過大，則會造成涂布困難,；在涂布后集流體上的漿料在重力和表面張力的作用下平流,，在低剪切速率范圍，希望粘度逐漸恢復(fù)到涂布之前的高粘度,。

在還沒有*恢復(fù)到高粘度之前,，漿料的粘度還比較小，容易平流,，涂層表面光滑厚度均勻,。恢復(fù)的時間不能太長,，也不能太短,。恢復(fù)時間太長,，漿料在平流過程中粘度太小,，容易出現(xiàn)拖尾或者下邊緣比上面的涂層厚度高的現(xiàn)象。如果時間太短,，漿料平流時間不夠,。

電池漿料在儲存過程中，漿料中的顆粒只受到重力的作用,，剪切速率非常低,，通常的剪切速率范圍是 -。在儲存過程中,，粘度越大,，漿料就越穩(wěn)定,。BROOKFIELD博勒飛 DV3T配合SSA可以通過描繪在恒定低剪切速率下漿料的粘度隨時間的變化關(guān)系來表征電池漿料的沉降性能,。

圖1是負(fù)極電池漿料在低剪切速率 0.1下的剪切粘度隨時間的變化關(guān)系?？梢钥闯?，負(fù)極漿料的剪切粘度隨儲存時間增加而減小，說明負(fù)極漿料在緩慢沉降,。

羧甲基纖維素鈉（CMC）是電池漿料配方中的常用助劑,，主要起增稠的作用，用于懸浮固體顆粒,，阻止沉降,，提供存儲穩(wěn)定性。羧甲基纖維素鈉（CMC）溶液需要在低剪切速率范圍內(nèi)具有高粘度,，有助于懸浮固體顆粒,，降低顆粒的沉降速率。但是在高剪切速率范圍下,，需要有較小的剪切粘度,，便于涂布,。

圖2是3%濃度的羧甲基纖維素鈉（CMC）溶液的剪切粘度曲線，可以看出,，羧甲基纖維素鈉（CMC）溶液具有剪切變稀行為,。

電池漿料的涂布過程是高剪切速率過程，在集流體上涂布后,，漿料的平流過程又是低剪切速率過程,。所以電池漿料在高剪切速率范圍下剪切粘度不能太高，如果粘度過大,，會造成涂布困難,；

在涂布后，漿料會在集流體上的重力和表面張力的作用下平流,，在低剪切速率范圍,，希望粘度逐漸恢復(fù)到涂布之前的高粘度。在還沒有*恢復(fù)到高粘度之前,，漿料的粘度還比較小,，容易平流，涂層表面光滑厚度均勻,。

恢復(fù)的時間不能太長,，也不能太短?；謴?fù)時間太長,，漿料平流過程中年度太小，容易出現(xiàn)拖尾或者下邊緣的厚度比上面的涂層厚度高的現(xiàn)象,。如果時間太短,，漿料平流時間不足。這個過程可以分為三個階段,，三個剪切速率下粘度的變化來表征,。

測試方法，BROOKFIELD博勒飛DV3T流變儀配合SSA利用單機(jī)編程功能,，設(shè)置三個步驟,，步：剪切速率0.1，測試時間60s,，模擬漿料在涂布前的剪切粘度,；第二步，剪切速率100,，測試時間60s,，模擬涂布過程的高剪切速率過程，此時剪切粘度會急劇降低；第三步,，剪切速率0.1,，模擬涂布后漿料粘度的恢復(fù)情況。

Brookfield粘度計在鋰離子電池漿料的流變特性研究

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