Κατά την επιλογή των αγώγιμων προσθέτων για μπαταρίες λιθίου, η αγώγιμη πάστα νανοσωλήνων άνθρακα είναι ένα βασικό υλικό για τη βελτίωση του αγώγιμου δικτύου ηλεκτροδίων και τη μείωση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας. Πολλοί μηχανικοί μπαταριών λιθίου έχουν την ερώτηση: είναι πάντα καλύτερη περιεκτικότητα σε στερεά υψηλότερη για αγώγιμη πάστα νανοσωλήνων άνθρακα; Πολλοί αγοραστές πιστεύουν ότι η υψηλή περιεκτικότητα σε στερεά ισοδυναμεί με υψηλή απόδοση, επιδιώκοντας τυφλά δείκτες υψηλότερης περιεκτικότητας σε στερεά, αλλά στην πραγματική παραγωγή αντιμετωπίζουν συχνά προβλήματα όπως το ιξώδες που υπερβαίνει τα πρότυπα, η συσσωμάτωση και η κακή επίστρωση. Το στερεό περιεχόμενο είναι μόνο ένας δείκτης της πάστας. δεν μπορεί να προβληθεί μεμονωμένα από το επίπεδο διασποράς, τη διαδικασία γραμμής παραγωγής και το σύστημα μπαταρίας. Μόνο το στερεό περιεχόμενο που ταιριάζει στις δικές σας συνθήκες παραγωγής είναι η βέλτιστη λύση.
1. Το υψηλότερο στερεό περιεχόμενο δεν είναι πάντα καλύτερο. Πρέπει να ταιριάζει με τη συνολική διαδικασία
Το στερεό περιεχόμενο της αγώγιμης πάστας νανοσωλήνων άνθρακα δεν είναι καλύτερο όταν είναι υψηλότερο. Περιορίζεται από τη διαδικασία διασποράς, τις ρεολογικές ιδιότητες και τον εξοπλισμό επίστρωσης κατάντη, υπάρχει ένα εύλογο εύρος. Αντίθετα, η τυφλή επιδίωξη υψηλού στερεού περιεχομένου θα προκαλέσει μείωση της απόδοσης της μπαταρίας.
Οι ίδιοι οι νανοσωλήνες άνθρακα έχουν μεγάλο λόγο διαστάσεων και υψηλή ειδική επιφάνεια, γεγονός που τους καθιστά πολύ επιρρεπείς σε εμπλοκή και συσσωμάτωση. Όταν η περιεκτικότητα σε στερεά υπερβαίνει το όριο της διεργασίας, η συνέχιση της αύξησης της περιεκτικότητας σε στερεά θα προκαλέσει εκθετική αύξηση του ιξώδους του συστήματος. Ακόμα κι αν η ίδια η σκόνη CNT είναι εξαιρετικής ποιότητας, εάν η διαδικασία διασποράς δεν μπορεί να συμβαδίσει, η εμπλοκή CNT δεν μπορεί να ανοίξει πλήρως υπό συνθήκες υψηλής περιεκτικότητας σε στερεά, με αποτέλεσμα μεγάλο αριθμό συσσωματωμένων σωματιδίων. Αυτό εκδηλώνεται ως μαύρα στίγματα και τρύπες καρφίτσας στο φύλλο ηλεκτροδίου, δημιουργώντας κίνδυνο μικρο-βραχυκυκλωμάτων της μπαταρίας.
Σύμφωνα με δεδομένα δοκιμών από τη βιομηχανία αγώγιμων πρόσθετων μπαταριών λιθίου, το εμπορικό στερεό περιεχόμενο της κύριας αγώγιμης πάστας MWCNT με βάση το NMP- στην αγορά συγκεντρώνεται στην περιοχή 4%-8%. Η αγώγιμη πάστα CNT με βάση το νερό διατηρείται κυρίως στην περιοχή 2-5%. Η αγώγιμη πάστα SWCNT, λόγω της υψηλότερης αγώγιμης απόδοσης της, έχει χαμηλότερη αποτελεσματική ποσότητα προσθήκης CNT.
Η Shandong Tanfeng, με βαθιά εμπειρία στην εξατομικευμένη παραγωγή αγώγιμου πολτού CNT, δεν συνιστά τυφλά προϊόντα εξαιρετικά-υψηλού-στερεού-περιεχομένου στους πελάτες. Αντίθετα, με βάση τον εξοπλισμό ανάμειξης, τη μηχανή επίστρωσης και το σύστημα ανόδου/καθόδου του πελάτη, παρέχει μια λύση πάστας που ταιριάζει συνεργιστικά με το περιεχόμενο στερεών, το ιξώδες και το μέγεθος σωματιδίων, αποφεύγοντας τους κινδύνους επεξεργασίας που προκαλούνται από υψηλή περιεκτικότητα σε στερεά από την πηγή.
2. Βασικά πλεονεκτήματα της αγώγιμης πάστας CNT υψηλού-Στερεού-περιεχομένου
Η κατάλληλη αγώγιμη πάστα CNT υψηλής-στερεάς-περιεκτικότητας παρέχει βασική αξία σε τρεις διαστάσεις: μείωση κόστους, μείωση διαλυτών και βελτιωμένη απόδοση ανάμειξης, καθιστώντας την κατάλληλη για γραμμές παραγωγής μπαταριών λιθίου μεγάλης-κλίμακας.
Μειωμένο κόστος μεταφοράς και αποθήκευσης:Για την ίδια αποτελεσματική ποσότητα τροφοδοσίας CNT, η πάστα{0}}στερεού-υψηλού περιεχομένου έχει μικρότερη συνολική μάζα προϊόντος, μειώνοντας την υλικοτεχνική υποστήριξη και την πίεση αποθήκευσης από τον διαλύτη, με προφανή πλεονεκτήματα κόστους για αγορές μεγάλου-όγκου.
Μειωμένη χρήση διαλυτών και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας ξήρανσης:Λιγότερο NMP ή διαλύτης νερού εισάγεται κατά την ανάμειξη του πολτού προς τα κάτω, η ποσότητα εξαέρωσης του διαλύτη κατά την επίστρωση και το στέγνωμα του φύλλου ηλεκτροδίου μειώνεται, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας ξήρανσης και προσαρμόζεται στις εργοστασιακές ανάγκες παραγωγής μείωσης άνθρακα.
Πιο βολική τροφοδοσία με πολτό:Η πάστα υψηλής-στερεάς-περιεκτικότητας έχει υψηλότερη αναλογία αποτελεσματικών CNT, απαιτώντας μικρότερη ποσότητα τροφοδοσίας στα κύρια υλικά της μπαταρίας λιθίου, μειώνοντας τον χρόνο ανάμιξης του πολτού και μειώνοντας την παρεμβολή αραίωσης του εξωτερικού διαλύτη στις συνθέσεις του συστήματος καθόδου και ανόδου.
Ο παρακάτω πίνακας παρέχει μια ποσοτική σύγκριση των πλεονεκτημάτων των αγώγιμων πάστας CNT με διαφορετική περιεκτικότητα σε στερεά:
| Διάσταση σύγκρισης | Τυπική πάστα στερεού περιεχομένου (4-5%) | Πάστα υψηλής στερεάς περιεκτικότητας (6-8%) | Έγκριτη Αναφορά |
|---|---|---|---|
| Μάζα τροφοδοσίας για την ίδια αποτελεσματική ποσότητα CNT | 1000 κιλά | 500-625 κιλά | Δεδομένα μέτρησης της βιομηχανίας πρόσθετων αγώγιμων μπαταριών λιθίου |
| Εισήχθη αναλογία διαλύτη | 95-96% | 92-94% | Πρότυπο δοκιμής θερμοβαρυμετρικής περιεκτικότητας στερεών |
| Κατειλημμένος χώρος αποθήκης | Μεγάλο | Μειώθηκε κατά 30-45% | Υπολογισμός πραγματικής εργοστασιακής αποθήκης |
| Παρεμβολή διαλύτη που εισήχθη κατά την παραγωγή πολτού | Σχετικά ψηλά | Χαμηλός | Ανατροφοδότηση διαδικασίας πολτού εργοστασίου μπαταρίας |
Περίληψη:Τα πλεονεκτήματα της υψηλής περιεκτικότητας σε στερεά βασίζονται στην προϋπόθεση ότι η διασπορά του πολτού είναι κατάλληλη και το ιξώδες είναι ελεγχόμενο. Εάν η διασπορά αποτύχει, κανένα από τα παραπάνω πλεονεκτήματα δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί.
3. Κύρια μειονεκτήματα και σημεία πόνου στην παραγωγή αγώγιμης πάστας CNT υψηλού-Στερεού-περιεχομένου
Η αγώγιμη πάστα CNT υψηλής-στερεάς-περιεκτικότητας έχει υψηλότερο τεχνικό όριο και είναι επιρρεπής σε προβλήματα όπως το ιξώδες εκτός ελέγχου, μειωμένη σταθερότητα αποθήκευσης και απότομα αυξημένη δυσκολία διασποράς, που απαιτούν αυστηρές πρώτες ύλες και διαδικασίες παραγωγής.
Οι νανοσωλήνες άνθρακα έχουν μεγάλη ειδική επιφάνεια. Όταν αυξάνεται η περιεκτικότητα σε στερεά, η απόσταση μεταξύ των μορίων CNT μέσα στο σύστημα μειώνεται, οι διαμοριακές δυνάμεις γίνονται ισχυρότερες και οι ρεολογικές ιδιότητες του πολτού αλλάζουν σημαντικά. Τα κύρια σημεία πόνου είναι τέσσερα:
Υψηλό ιξώδες και υποβαθμισμένες ρεολογικές ιδιότητες:Για την ίδια πρώτη ύλη CNT, κάθε 1-2 ποσοστιαίες μονάδες αύξησης της περιεκτικότητας σε στερεά μπορεί να προκαλέσει τον πολλαπλασιασμό του ιξώδους. Το υπερβολικό ιξώδες μπορεί να προκαλέσει δυσκολία στην ανάδευση στα εργοστάσια μπαταριών λιθίου, απόφραξη των οθονών του φίλτρου κατά τη διάρκεια του φιλτραρίσματος και κακή ισοπέδωση και ελαττώματα λωρίδας κατά την επίστρωση.
Μειωμένη σταθερότητα αποθήκευσης, επιρρεπής σε ζελατινοποίηση και καθίζηση:Στην κατάσταση υψηλού-στερεού-περιεχομένου, τα CNT είναι πιο επιρρεπή σε δευτερογενή συσσωμάτωση. Μετά από-μακροχρόνια αποθήκευση, εμφανίζεται ζελατινοποίηση και στρώση, απαιτώντας-ανάδευση υψηλής έντασης πριν από τη χρήση. Εάν η ανάδευση είναι ανεπαρκής, επηρεάζει άμεσα την ποιότητα του φύλλου ηλεκτροδίου.
Πιο δύσκολη κατασκευή:Για να παραχθεί καλή-στερεή-πολτός περιεκτικότητας, απαιτούνται ειδικές συνθέσεις πρώτων υλών CNT, ειδικά διασκορπιστικά και διεργασίες λείανσης με διάτμηση πολλαπλών- σταδίων. Οι συνηθισμένες διαδικασίες παραγωγής που παράγουν απευθείας πάστα-στερεάς-υψηλού περιεχομένου θα έχουν ως αποτέλεσμα μεγάλη ποσότητα συσσωμάτωσης CNT και το μέγεθος σωματιδίων D90 που υπερβαίνει τα πρότυπα.
Χαμηλότερη ανοχή στη σύνθεση:Κατά τη διάρκεια της παραγωγής υδαρούς πολτού μπαταρίας, η πάστα-στερεού-υψηλού περιεχομένου είναι πιο ευαίσθητη στη θερμοκρασία, την υγρασία και την ταχύτητα ανάδευσης. Μικρές διακυμάνσεις της διαδικασίας μπορεί να επηρεάσουν την απόδοση του τελικού φύλλου ηλεκτροδίου.
| Διάσταση σύγκρισης | Τυπική πάστα στερεού περιεχομένου (4-5%) | Πάστα υψηλής στερεάς περιεκτικότητας (6-8%) | Δεδομένα μέτρησης του κλάδου |
|---|---|---|---|
| Εύρος ιξώδους πολτού (mPa·s) | 2000-6000 | 6000-15000 | Περιστροφικό ιξωδόμετρο στις 25 μοίρες |
| Περίοδος σταθερότητας αποθήκευσης | 6 μηνών | 3-4 μηνών | Σφραγισμένες συνθήκες αποθήκευσης σε θερμοκρασία δωματίου |
| Κίνδυνος συσσωμάτωσης | Σχετικά χαμηλά | Αυξήθηκε σημαντικά | Παρακολούθηση αναλυτής μεγέθους σωματιδίων D50/D90 |
| Ανοχή κατάντη διαδικασίας | Ψηλά | Χαμηλός | Αναφορές διαδικασίας από κορυφαία εργοστάσια μπαταριών |
Η Shandong Tanfeng έχει κάνει βελτιστοποιήσεις διαδικασιών για τα σημεία πόνου της πάστας υψηλού-στερεού-περιεχομένου. Μέσω της διαλογής πρώτων υλών CNT, των προσαρμοσμένων συστημάτων διασποράς και των διαδικασιών ομογενοποίησης σε πολλά στάδια υψηλής Όλα τα προϊόντα υποβάλλονται σε δοκιμές ιξώδους, μεγέθους σωματιδίων και σταθερότητας καθίζησης πριν από την αποστολή, παρέχοντας στους πελάτες τελική πάστα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας στο μηχάνημα, μειώνοντας-το κόστος εντοπισμού σφαλμάτων στον ιστότοπο.
4. Πώς να προσδιορίσετε εάν είστε κατάλληλοι για αγώγιμη επικόλληση CNT τυπικού ή υψηλού{1}}Στερεού-περιεχομένου
Ο πυρήνας της επιλογής εξαρτάται από την ικανότητα ανάμειξης της γραμμής παραγωγής, τον εξοπλισμό επίστρωσης και το σύστημα μπαταρίας, όχι μόνο από τον αριθμό στερεού περιεχομένου. Προτεραιότητα είναι η διασφάλιση της απόδοσης-της επεξεργασίας του μηχανήματος.
Μπορεί να γίνει αναφορά στην ακόλουθη λογική επιλογής:
Εργοστάσια μπαταριών μεγάλης ισχύος και αποθήκευσης ενέργειαςμε επαρκή ισχύ δεξαμενής ανάμειξης και πλήρεις συνθήκες δοκιμής πολτού μπορεί να δώσει προτεραιότητα στην αξιολόγηση της κατάλληλης αγώγιμης πάστας υψηλής-στερεάς-περιεκτικότητας CNT για να επιτύχει τα πλεονεκτήματα μείωσης του κόστους.
Μικρού και μεσαίου μεγέθους-εργοστάσια μπαταριών και πιλοτικά εργαστηριακά στάδια-κλίμακαςμε περιορισμένη ισχύ εξοπλισμού ανάμειξης θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα σε 4-5% τυπική πάστα στερεού περιεχομένου, η οποία προσφέρει ευρύτερο παράθυρο διαδικασίας και μειώνει τον κίνδυνο αποτυχίας εντοπισμού σφαλμάτων.
Συστήματα ανόδου-με βάση το πυρίτιο,που είναι ευαίσθητα στη ρεολογία και τη σταθερότητα του πολτού, δεν πρέπει να επιλέγουν τυφλά προϊόντα εξαιρετικά-υψηλού-στερεού-περιεχομένου. θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα στην αντιστοίχιση βαθμών που είναι συμβατές με το νερό-σύστημα-.
αγώγιμη πάστα SWCNT,Λόγω της υψηλής αγώγιμης του απόδοσης, δεν απαιτεί υψηλή περιεκτικότητα σε στερεά. η εστίαση πρέπει να είναι στην αποτελεσματική ποσότητα προσθήκης CNT.
Συμβουλή κλάδου:Πολλοί αγοραστές μπερδεύουν εύκολα το συνολικό στερεό περιεχόμενο με το αποτελεσματικό περιεχόμενο CNT. Το συνολικό στερεό περιεχόμενο περιλαμβάνει CNTs + διασκορπιστικό. Κατά την αγορά, βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει την αποτελεσματική ένδειξη περιεχομένου CNT και όχι μόνο το συνολικό στερεό περιεχόμενο.
5. Πώς να επιλέξετε αγώγιμη πάστα CNT υψηλού-Στερεού-περιεχομένου;
Υψηλότερη περιεκτικότητα σε στερεά σε αγώγιμη πάστα CNT δεν σημαίνει καλύτερη απόδοση. Το υψηλό περιεχόμενο είναι δίκοπο-μαχαίρι. Τα πλεονεκτήματα είναι η μείωση του κόστους και η μείωση των διαλυτών. Τα μειονεκτήματα είναι η αυξημένη δυσκολία διασποράς, το ιξώδες και η πίεση σταθερότητας αποθήκευσης. Πρέπει να γίνει αντικατάσταση-με βάση τις συνθήκες της δικής σας γραμμής παραγωγής.
Το συμπαγές περιεχόμενο είναι μόνο ένας από τους πολλούς δείκτες. Κατά την αξιολόγηση μιας αγώγιμης πάστας CNT, πρέπει να εξετάζονται ταυτόχρονα πολλοί δείκτες: αποτελεσματική περιεκτικότητα σε CNT, ιξώδες, κατανομή μεγέθους σωματιδίων, σταθερότητα αποθήκευσης, περιεκτικότητα σε μεταλλικές ακαθαρσίες κ.λπ. Εάν οι συνθήκες της γραμμής παραγωγής το επιτρέπουν, μπορούν να επιλεγούν προϊόντα υψηλής-στερεάς-περιεκτικότητας από κατασκευαστές με ώριμες διαδικασίες. Εάν οι συνθήκες του εξοπλισμού είναι μέτριες, η τυπική πάστα στερεού περιεχομένου μπορεί αντ' αυτού να φέρει πιο σταθερή απόδοση παραγωγής.
Ως επαγγελματίας κατασκευαστής αγώγιμων πάστας CNT, η Shandong Tanfeng διαθέτει προϊόντα πολλαπλών-προδιαγραφών τόσο για συστήματα που βασίζονται σε NMP-και για συστήματα με βάση το νερό-. Μπορεί να παρέχει ώριμη τυποποιημένη πάστα στερεού περιεχομένου και μπορεί επίσης να αναπτύξει προσαρμοσμένη-να αναπτύξει ελεγχόμενη-υψηλού ιξώδους-στερεό{7}}περιεχόμενο αγώγιμης πάστας CNT με βάση τον εξοπλισμό γραμμής παραγωγής πελατών και τις συνθέσεις μπαταριών, παρέχοντας υπηρεσίες υποστήριξης δειγμάτων δοκιμών, τεχνικού συντονισμού και διεργασίας εντοπισμού σφαλμάτων για να βοηθήσει τις εταιρείες μπαταριών να αποφεύγουν την επιλογή λανθασμένου περιεχομένου.
FAQ
Ε: Η αγώγιμη πάστα υψηλής-στερεάς-περιεκτικότητας CNT έχει πάντα ισχυρότερη αγωγιμότητα;
Α: Όχι απαραίτητα. Εάν η διασπορά της πάστας υψηλής-στερεάς-περιεκτικότητας αποτύχει και οι CNT συσσωματωθούν σε μεγάλο βαθμό, η αγωγιμότητα στην πραγματικότητα μειώνεται. Αυτό που πραγματικά καθορίζει την αγωγιμότητα είναι η αποτελεσματική περιεκτικότητα σε CNT και η κατάσταση διασποράς, όχι η συνολική περιεκτικότητα σε στερεά.
Ε: Μπορεί ο-στερεός-πολτός υψηλής περιεκτικότητας να αραιωθεί με νερό ή NMP στον ιστότοπο-;
Α: Δεν συνιστάται αυθαίρετη αραίωση στον ιστότοπο-. Η αραίωση θα διαταράξει την ισορροπία προσρόφησης του διασκορπιστικού, προκαλώντας εύκολα δευτερογενή συσσωμάτωση. Εάν χρειάζεται προσαρμογή, συνιστάται ο κατασκευαστής να ολοκληρώσει την προσαρμογή της φόρμουλας πριν από την αποστολή.
Ε: Πόσο υψηλό μπορεί να φτάσει η περιεκτικότητα σε στερεά αγώγιμη πάστα-CNT με βάση το νερό;
Α: Η κύρια περιεκτικότητα σε στερεά του εμπορίου αγώγιμου πολτού CNT με βάση το νερό-είναι 2-5%. Λόγω των περιορισμών του συστήματος διασποράς-με βάση το νερό, είναι δύσκολο να επιτευχθεί η ίδια υψηλή περιεκτικότητα σε στερεά με τα συστήματα που βασίζονται σε NMP. Η αναγκαστική αύξηση της περιεκτικότητας σε στερεά θα προκαλέσει απότομη αλλοίωση του ιξώδους.