Leiðandi líma úr kolefni nanórör er ómissandi leiðandi aukefni til undirbúnings rafskauta fyrir litíum rafhlöður. Leysileiðinni fyrir límið er skipt í hefðbundið NMP-olíu-undirstaða kerfi og vatns-kerfi sem byggist á. Fleiri og fleiri rafhlöðuframleiðendur eru farnir að rannsaka: verður NMP leysi algjörlega skipt út? Hver er raunveruleg framvinda vatns-kerfisins á sviði litíum rafhlöðu? Hvaða ferli leið ætti kolefnis nanórör leiðandi líma að passa? Með innleiðingu alþjóðlegrar VOC-stýringar og reglugerða ESB um rafhlöður hefur val á leysileiðum orðið kjarnaatriði í skipulagningu framleiðslulínu og endurtekningu á samsetningu. Þessi grein, ásamt fjöldaframleiðsluaðferðum, greinir á hlutlægan hátt þróun NMP-uppbótar, núverandi iðnvæðingarstöðu vatns-ferlisins og veitir CNT leiðandi límaaðlögunarlausnir.
1. NMP leysir hefur langa-tímaskiptiþróun, en ekki er hægt að útrýma að fullu á stuttum tíma
Takmörkuð af umhverfisreglum og endurheimtarkostnaði stendur NMP frammi fyrir stöðugri uppbótarstefnu; takmarkað af stöðugleika há-nikkel NCM bakskautsefna, mun mynstur "olíu-undirstaða og vatns-leiða sem eru samhliða lang-tíma" myndast á miðlungs til langan tíma, frekar en ein-skipti algjörlega.
NMP (N-metýlpýrrólídón) er sérstakur leysir fyrir PVDF bindiefniskerfið og er einnig dreifingarmiðill fyrir hefðbundið olíu-bundið CNT leiðandi deig. REACH reglugerðir ESB og innlendar reglur um eftirlit með VOC skrá bæði NMP sem mikið áhyggjuefni. Mál eins og eiturverkanir á æxlun, mikil fjárfesting í endurheimtarbúnaði og hráefnisverðssveiflur neyða iðnaðinn til að leita annarra kosta.
Hins vegar er raunveruleiki iðnvæðingar jafn skýr: NCM efni með mikið-nikkel nikkel eru viðkvæm fyrir litíumútdrætti og upplausn umbreytingarmálms við snertingu við vatn, sem tærir álstraumsafnarann. Vatns-deig fyrir mjög-þjöppuð þykk rafskaut eru líklegri til að sprunga rafskautsplötu. Mörg leiðandi rafhlöðufyrirtæki taka upp skrefalega skiptingarstefnu: rafskauta- og LFP-framleiðslulínur setja vatns-viðskipti í forgang, en há-nikkelorkuframleiðslulínur halda NMP-olíu-undirstaða ferli.
Magnbundinn samanburður á NMP-olíu-undirstaða kerfis og vatns-undirstaða kerfis
| Samanburðarvídd | NMP-Based Oil-Based System (Oil-Based CNT Conductive Paste) | Vatns-undirstaða kerfi (vatns-CNT leiðandi líma) | Iðnaðaráhrif |
|---|---|---|---|
| Kjarna leysir | NMP lífrænn leysir | Afjónað vatn | Vatn-undirstaða dregur verulega úr kostnaði við innkaup á leysiefnum |
| Samsvörun bindiefni | PVDF | CMC/SBR, vatns-pólýakrýlsýra | Ekki er hægt að blanda saman bindiefniskerfum með geðþótta |
| Umhverfisþrýstingur | Hátt, krefst mikils endurheimtarbúnaðar | Lítil, VOC losun verulega minnkað | Rafhlöðuverksmiðjur sem flytja út til útlanda kjósa frekar vatnsleiðina- |
| Líma stöðugleika | Langur geymslutími, CNTs ekki viðkvæmt fyrir þéttbýli | Næmur fyrir pH, þarf sérstakt CNT dreifiefni | Vatns-undirstaða límasamsetning kembiforrit hefur hærri þröskuld |
| Hentug bakskautsefni | LFP, allt úrval af NCM/NCA | Þroskaður fyrir LFP; enn er stöðugt verið að sannreyna-nikkel NCM | Há-kraftur NCM notar enn að mestu NMP-kerfi |
| Húðun Þurrkun Orkunotkun | Hátt, krefst endurheimtarkerfis fyrir leysiefni | Tiltölulega lágt, sparar NMP endurheimt fjárfestingu | Nýjar framleiðslulínur fyrir orkugeymslu hafa kostnaðarhagræði með -vatnslausnum |
| CNT dreifingarerfiðleikar | Miðlungs, CNTs hafa framúrskarandi eindrægni | Tiltölulega háir, CNT eru vatnsfælnir og viðkvæmir fyrir þéttingu | Krefst framleiðanda-for-meðhöndlaðs sérstakt vatns-bundið CNT leiðandi líma |
Tilvísun:Orkugeymsla Vísindi og tækniendurskoðun iðnaðar og opinberlega aðgengileg ferligögn frá fyrstu-rafhlöðuverksmiðjum. Mörg fyrirtæki mistakast í umbreytingu vegna þess að þau nota beint olíu-undirstaða CNT leiðandi líma í vatns-kerfi, sem leiðir til flokkunar, botnfalls og bilunar í að byggja upp leiðandi net. Shandong Tanfeng hefur sjálfstætt þróað CNT leiðandi líma sem henta fyrir bæði kerfin: olíu-límið stjórnar rakavísum nákvæmlega; vatns-deigið notar CNT yfirborðsbreytingartækni til að bæta vatnsfælni og draga úr hættu á þéttingu.
2. Raunveruleg notkunarstaða vatns-kerfa í litíum rafhlöðum
Vatns-ferlið fyrir rafskaut litíum rafhlöðu hefur verið vinsælt að fullu; LFP bakskaut hafa náð-smalli fjöldaframleiðslu; vatns-leiðin fyrir há-nikkel NCM bakskaut er enn á tilraunastigi og -sannprófunarstigi í litlum -lotu, með tæknilega byltingarhring sem enn er þörf fyrir stór-iðnvæðingu.
2.1 Vatn-undirstaða rafskaut (grafít / kísill-kolefnisskaut): Þroskuð forrit í stórum skala-
Grafítskautaskaut hafa lengi tekið upp CMC+SBR vatns-kerfið og vatns-bundið CNT leiðandi deig er mjög mikið notað. Í hefðbundnum grafítskautakerfum er vatns-ferlið tæknilega stöðugt með stýranlega uppskeru. Rafhlöður fyrir rafhlöður til heimilisnota og rafhlöður á tveimur-rafhlöðum eru næstum eingöngu byggðar á vatni-.
Atburðarásin fyrir kísil-kolefnissamsett rafskaut er greinilega aðgreind: venjulegt kísil-kolefni getur reynt á vatns-kerfið; rafskaut með háu-kísilinnihaldi-innihalds nota oftar NMP-olíu-undirstaða lausn til að draga úr vatnsrofi kísilagna og rotnun hringrásarinnar.
2.2 Vatns-undirstaða LFP bakskaut: Stöðug massaframleiðsla skarpskyggni
LFP hefur framúrskarandi efnafræðilegan stöðugleika og framúrskarandi vatnsrofsþol, sem gerir það að besta inngangsstaðnum fyrir vatns-bakskautsferlið. Margir framleiðendur orkugeymirafhlöðu skipuleggja beint vatns-bakskautslausnir fyrir nýjar framleiðslulínur, parað við sérstakt vatns-bundið CNT leiðandi líma, sem dregur í raun úr fjárfestingu NMP búnaðar og rekstrar- og viðhaldskostnaði í umhverfinu. Núverandi þvingun er einbeitt að þurrkunarferli rafskautsplötu með þykkri húð og sveigjanleikastýringu rafskautsplötu.
2.3 Vatns-Há-nikkel NCM bakskaut: Ekki enn fjöldaframleidd
Há-nikkel NCM efni hafa mikla efnavirkni. Við snertingu við vatn eiga sér stað hliðarviðbrögð sem valda mikilli aukningu á basagildi slurrys, tæringu álpappírs og minnkandi líftíma frumunnar. Eins og er, dregur iðnaðurinn aðallega úr göllum með efnishúð, pH-buffaaukefnum og nýjum vatns-bindiefnum, en heildarafraksturinn og hringrásarlífið getur samt ekki passað við þroskaða NMP leiðina. Hágæða rafhlöður fyrir farþegabíla munu ekki fljótt skipta yfir í vatns-bakskaut eins og er.
Kjarnaverkjapunktar vatns-undiraðs ferlis
Vatnsfælin eðli CNTs þýðir að venjulegt duft fer beint inn í vatn mjög auðveldlega þéttist; Nota verður sérsniðið vatns-bundið CNT leiðandi líma.
Hærri yfirborðsspenna vatns gerir það að verkum að þykk-húðuð rafskautsblöð eru viðkvæm fyrir ójafnri þurrkun, sprungum og efnislosun.
Rheology slurry er viðkvæm fyrir hitastigi og pH, með þröngum framleiðslustýringarglugga.
Shandong Tanfeng hefur fínstillt vatns-undirstaða CNT leiðandi límasamsetningar fyrir vatns-undirstaða litíum rafhlöðusviðsmyndir, sem býður upp á ráðlögð pH aðlögunarsvið, dregur úr slurry hlaupi og lagskiptum vandamálum og hjálpar rafhlöðufyrirtækjum að stytta villuleitarferlið.
3. Hvernig á að passa Carbon Nanotube Conductive Paste við leysisleiðina? Hagnýt valleiðbeiningar
Þegar leið leysisins hefur verið ákvörðuð verður CNT leiðandi límakerfið að passa við það í samræmi við það. Það er bannað að blanda olíu-grunni og vatns-deigi að geðþótta; Forgangur ætti að vera til að staðfesta límasamhæfiskerfið við hráefnisframleiðandann.
Atburðarás 1: Framleiðslulína heldur NMP-olíu-undirstaða ferli (þrjóskafl, há-nikkelrafhlöður, há-kísilskaut)
Mælt með:NMP-undirstaða olíu-undirstaða CNT leiðandi líma.
Kostir:CNTs eru að fullu dreifðir, geymsla líma er stöðug, samhæf við PVDF bindiefni, hentugur fyrir allar gerðir bakskautsefna og leiðandi netið virkar stöðugt. Shandong Tanfeng olíu-undirstaða CNT leiðandi líma stjórnar stranglega raka Minna en eða jafnt og 1500 ppm til að forðast PVDF hlaup, sem gerir það hentugt fyrir 4680 stórar sívalar og háhraða rafhlöður fjöldaframleiðslu.
Sviðsmynd 2: Framleiðslulína áætlar vatns-leið (orkugeymsla LFP, grafítskaut, and-statísk húðun)
Mælt með:Vatns-bundið CNT leiðandi líma.
Verður að velja yfirborðs-breytta litíum-rafhlöðu-einkunn; CNT dufti ætti ekki að dreifa beint í vatn af viðskiptavininum. Vatns-CNT leiðandi líma frá Shandong Tanfeng notar sjálf-þróað dreifikerfi, sem útilokar þörfina fyrir viðskiptavini að kaupa mikið magn af dreifiefni til viðbótar. Það er samhæft við CMC/SBR vatns-bundið bindiefniskerfi, uppfyllir kostnaðarlækkun og umhverfisvæna framleiðsluþörf orkugeymslurafhlöðna.
Algeng valmistök
Að trúa því að „vatnsbundið-líma sé ódýrara“ og endurbæta framleiðslulínur í blindni, hunsa kostnað við villuleit og tap á ávöxtun.
Að bæta-olíubundnu CNT-leiðandi deigi beint við vatns-blöndunargeyma, sem veldur flokkun grugglausnar og úrgangi.
Notkun venjulegs CNT-dufts í vatns-kerfum, sem leiðir til ófullnægjandi dreifingar, aukins magns íblöndunar og meiri innri viðnáms.
4. Spá um þróun iðnaðarleiða og ráðleggingar um framkvæmd verksmiðju
Til skamms tíma (3-5 ár) munu olíu-undirstaða NMP kerfið og vatns-kerfið þróast samhliða. Orkugeymsla og -lághraða flutningsrafhlöður flýta fyrir umbreytingu í vatn-; hágæða-rafhlöður fyrir farþegabíla nota enn aðallega olíu-ferlið. Nýjum framleiðslulínum er ráðlagt að taka frá tvískiptu samhæfingarplássi.
Fyrir ný orkufyrirtæki sem skipuleggja uppfærslu á formúlum eða uppfærslu á framleiðslulínum er hægt að vísa til eftirfarandi útfærsluhugmynda:
Aðgreining vörustaðsetningar:Fyrir vörur sem einblína á orkugeymslu og LFP, forgangsraðaðu vatns-leiðinni og tengdu við vatn-undirstaða CNT leiðandi deigsýni; fyrir háa-háa-nikkelorku og háa-kísilskaut, haltu áfram að hagræða NMP-olíu-undirstaða kerfisins til skamms tíma.
Samtímis efnisprófun:Þegar leysisleiðinni er breytt verður bindiefnið og CNT leiðandi límið að gangast undir hallaprófun samtímis; ekki ætti að breyta einu hráefni eitt og sér.
Hafðu samband við 正规 límaframleiðendur fyrirfram:Biðjið um lítil sýnishorn af samsvarandi kerfi til að sannreyna límstöðugleika, rafskautsviðnám og frammistöðu frumuhringsins.
Shandong Tanfeng New Material, sem faglegur CNT leiðandi límaframleiðandi, massaframleiðir samtímis-NMP-olíu-undirstaða CNT leiðandi líma og vatns-undirstaða CNT leiðandi líma, sem nær yfir MWCNT og FWCNT flokka. Byggt á rafhlöðukerfi viðskiptavinarins og núverandi framleiðslulínu leysiefnaleið, geta þeir veitt sýnishornsprófun og leiðbeiningar um dreifingarferli og boðið upp á eina-lausn fyrir CNT leiðandi límaval, límasamhæfni og vandamál með dreifingu þéttbýlis.