正負極漿料粘度測試解決方案

    漿料涂覆是繼制備漿料完成后的下一道工序，此工序主要目的是將穩定性好、粘度好、流動(dòng)性好的漿料均勻地涂覆在正負極集流體上。極片涂布對鋰電池電池的容量、一致性、安全性等的具有重要的意義。據不*統計：因極片涂布工藝引起的電池失效占全部原因引起的鋰電池失效的比例超過(guò)10%，也是材料匠群里的熱門(mén)話(huà)題之一。極片涂布一般是指將攪拌均勻的漿料均勻地涂覆在集流體上，并將漿料中的有機溶劑進(jìn)行烘干的一種工藝。涂布的效果對電池容量、內阻、循環(huán)壽命以及安全性有重要影響，保證極片均勻涂布。

漿料為非牛頓型高粘度流體。鋰離子電池漿料是由活性物質(zhì)（正負極材料）、黏結劑、導電劑等，通過(guò)攪拌的方式均勻分散于溶劑中制備而成的。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(dòng)性能，而且黏度的一致性和高低同樣會(huì )影響后序涂布的均勻性和涂布效率。粘度過(guò)高或過(guò)低都是不利于極片涂布的，粘度高的漿料不容易沉淀且分散性會(huì )好一點(diǎn)，但是過(guò)高的粘度不利于流平效果，不利于涂布；粘度過(guò)低也是不好的，粘度低時(shí)雖然漿料流動(dòng)性好，但干燥困難，降低了涂布的干燥效率，還會(huì )發(fā)生涂層龜裂、漿料顆粒團聚、面密度一致性不好等問(wèn)題。

   電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s，是參考指標，主要根據兩點(diǎn)確定：

   1、 漿料沉降情況；

   2 、實(shí)際涂布效果，不同涂布機可能有不同的最佳粘度范圍，當然活性物質(zhì)類(lèi)型、粘結劑體系也會(huì )有影響。

   電極漿料需要具有穩定且恰當的粘度，這是電池生產(chǎn)過(guò)程中保證電池一致性的一個(gè)重要指標。隨著(zhù)合漿結束，攪拌停止，漿料會(huì )出現沉降、絮凝聚并等現象，產(chǎn)生大顆粒，這會(huì )對后續的涂布等工序造成較大的影響。表征漿料穩定性的主要參數有流動(dòng)性、粘度、固含量、密度等。目前主要說(shuō)明和討論漿料的粘度的相關(guān)檢測方法及配置及一般漿料的粘度范圍。不同的漿料體系具有不同的粘度變化規律，目前主流的漿料體系是正極漿料PVDF/NMP油性體系，負極漿料是石墨/CMC/SBR水性體系。根據經(jīng)驗來(lái)說(shuō)，正極油性為4000-5500cP，負極水性2500到4000cP是一個(gè)對于穩定性及涂布效果的一個(gè)比較佳的范圍。那么對于這種漿料的粘度計應該如何選擇及如何測量呢？當制備電芯的正負極漿料的粘度由于種種原因造成低于1000cP時(shí)，會(huì )對極片的面密度造成很大的影響，而且還會(huì )影響其制成的電池的性能，如果粘度在小于500cP，正負極漿料將會(huì )報廢。而正負極材料價(jià)格昂貴，一旦報廢，給企業(yè)造成損失難以估量。

    電極漿料是一種是由多種不同比重、不同粒度的原料組成，又是固-液相混合分散，形成的漿料屬于非牛頓流體。非牛頓液體的粘度除了與溫度有關(guān)外，還與剪切速率、時(shí)間有關(guān)，并有剪切變稀或剪切變稠的變化。對于電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s，一般目前鋰電新能源行業(yè)業(yè)界根據自己企業(yè)預算和需求，有四種的最常見(jiàn)儀器配置方案：

    一、微量適配器型（樣品量需要0.5ml）

        主機NDJ-1G(HA) 配CPE-40轉子

    二、少量適配器型（樣品量需要20ml左右）

        主機NDJ-1A(RV)+ 恒溫槽HSY-601W+0號轉子套裝

    三、經(jīng)濟型（樣品量需要200-400ml）

        主機NDJ-8S+0號轉子套裝+恒溫槽HSY-601W+雙層試驗杯601W01

    四、標準型（樣品量需要300-500ml）

        主機NDJ-1F(RV-2T)+0號轉子套裝+恒溫槽HSY-601W+雙層試驗杯601W01