Í blöndunarferli litíumrafhlöðunnar hefur CNT leiðandi slurry orðið almennt leiðandi aukefni. Umsóknarferlar, viðbótarhlutföll og dreifingarkröfur fyrir CNT slurry eru mjög mismunandi á milli bakskauts- og rafskautskerfa. Margar vinnslustöðvar fyrir litíum rafhlöður nota einfaldlega sömu fóðrunarfæribreytur fyrir báðar, sem getur leitt til vandamála eins og mikillar innri viðnáms rafskautsplötu, óeðlilegrar slurry rheology og ófullnægjandi líftíma. Að skýra mismunandi notkunarrökfræði bakskauta og rafskauta, og passa þau við viðeigandi grugglausn, er lykilatriði til að nýta að fullu -langdræga leiðandi netkosti CNTs. Shandong Tanfeng einbeitir sér að rannsóknum og þróun og framleiðslu á CNT leiðandi slurry fyrir litíum rafhlöður, þróar sérsniðnar vörur fyrir bakskaut og rafskaut til að hjálpa rafhlöðuframleiðendum að einfalda slurry-framleiðsluferla sína og koma á stöðugleika rafefnafræðilegrar frammistöðu rafskauta.
I. Mismunur á kjarnanotkun á bakskautum og skautum
CNT-leiðandi slurry fyrir bakskaut einbeitir sér að því að byggja upp leiðandi brautir við lágt íblöndunarstig, hentugur fyrir NMP olíu-kerfi. Forskautaforritum er skipt í grafítskaut og kísil-skaut sem eru samhæf við bæði olíu-og vatns-ferla. Kísil-undirstaða rafskaut gera meiri kröfur um CNT stærðarhlutfall og seigju slurrys. Ekki ætti að nota sömu gráðu af slurry til skiptis fyrir bæði.
Bakskautsvirk efni hafa mikla þjöppunarþéttleika. Leiðandi miðillinn fyllir fyrst og fremst eyðurnar á milli agna til að bæla innri viðnámshækkun. Fyrir utan leiðni þarf rafskautið einnig að stækkun rúmmáls efnis í biðminni, sérstaklega fyrir forskaut sem byggir á kísil-, þar sem CNT þarf að mynda sveigjanlegt samtengt net til að koma í veg fyrir að leiðandi brautir rofni. Lykilfæribreytur fyrir mismunandi aðstæður eru sem hér segir:
| Umsóknarsviðsmynd | Algengt leysikerfi | CNT Dry Basis viðbót | Kjarnamarkmið | Algengar áhættur | Tilvísunargrundvöllur |
|---|---|---|---|---|---|
| NCM (þríunda) bakskaut | NMP olíu-undirstaða | 0.2%‑0.6% | Lítil hliðarviðbrögð, jöfn dreifing, engin áhrif á þjöppun | Samþjöppun sem veldur svörtum blettum á rafskautum, mikilli viðnám | Notkunarhandbók um litíumrafhlöður fyrir leiðandi umboðsaðila |
| LFP bakskaut | NMP olíu-undirstaða | 0.3%‑0.8% | Bættu snertingu við agna, bættu afköst | Miklar seigjusveiflur í slurry, óstöðugur yfirborðsþéttleiki húðunar | GB/T 33818-2017 |
| Hefðbundin grafítskaut | Vatn-undirstaða | 0.15%‑0.4% | Draga úr innri viðnám rafskautsins, bæta hjólreiðar | Lithiumhúðunarhætta vegna lélegrar dreifingar | Tölfræðileg gögn framleiðslulínu |
| Kísill-kolefnissamsett rafskaut | Vatn/NMP samhæft | 0.4%‑1.0% | Sveigjanlegt leiðandi net, þolir rúmmálsstækkun | Hröð hrörnun í hjólreiðum vegna ófullnægjandi CNTs | Rannsóknarstofu og rafhlöðuflugmannsgögn |
Shandong Tanfeng skiptir vörum undir mismunandi aðstæður. FB röðin er hönnuð fyrir bakskaut sem byggir á olíu-, með ströngu eftirliti með óhreinindum til að draga úr hliðarviðbrögðum rafhlöðunnar. FB vatns-röðin er hentug fyrir grafít og kísill-kolefnisskaut, býður upp á góðan dreifingarstöðugleika og aðlagar sig að vatnskenndri slurry-gerð, svo viðskiptavinir þurfa ekki að endurtaka dreififerla.
II. Hvernig á að nota CNT leiðandi slurry í litíum rafhlöðu bakskautum
Til bakskautsnotkunar ætti helst að bæta CNT-leiðandi slurry með for-blöndunaraðferð, ekki þurr-blanda beint við virka duftið. Áherslan er á að stjórna fínleika slurrys og innihaldi óhreininda til að passa við háspennu bakskautsnotkunarskilyrði.
Bakskautsframleiðsla notar að mestu NMP leysikerfið. Venjulegt verklag er:
Leysið bindiefnið PVDF að fullu upp í NMP til að útbúa bindiefnislausn.
Bætið CNT-leiðandi grugglausninni út í og hrærið á lágum hraða til að for-blanda, sem leyfir CNT að dreifa sér í bindiefnislausninni í upphafi.
Bætið í röð bakskautsvirka efninu og kolsvartleiðandi efninu út í, aukið síðan hræringarhraðann fyrir háhraðadreifingu.
Þegar seigja og fínleiki uppfyllir staðlana, síaðu og fluttu grugglausnina í húðunarferlið.
Helstu rekstrarpunktar:
Ekki hella CNT-leiðandi slurry beint í-föst-þurrduft með miklu innihaldi, þar sem það getur auðveldlega valdið keppum.
Fyrir NCM kerfi skaltu hafa strangt eftirlit með málmóhreinindum til að koma í veg fyrir sjálfsafhleðslu rafhlöðunnar. Bakskaut Shandong Tanfeng-sértæka slurry stjórnar stranglega óhreinindum úr málmi eins og járni og kopar og gengur í gegnum fjölþrepa hreinsun og síun fyrir sendingu.
Fyrir LFP kerfi, með því að nota CNTs ásamt kolsvarti, getur jafnvægið náð frammistöðu og kostnaði, sem skilar betri árangri en að nota kolsvart eitt og sér.
Ábendingar frá verksmiðju benda til þess að sum fyrirtæki bæti CNT slurry of seint í ferlinu eða í háhraða blöndunargeyma með ófullnægjandi blöndunartíma. Þetta leiðir til ófullkominnar CNT-flækju, sem leiðir til staðbundins mikillar viðnáms á rafskautsplötunni og spennufalls við hraðaprófun. Nauðsynlegt er að stilla fóðrunarröðina.
III. Hvernig á að nota CNT leiðandi slurry í litíum rafhlöðuskautum
Bæði grafít- og kísil-kolefnisskaut geta notað CNT-leiðandi slurry. Vatns-forskaut eru aðalstraumurinn. Fóðrunarröðin ætti að forgangsraða-blöndun við CMC bindiefnislausn. Fyrir kísil-kolefnisskaut þarf að auka viðblöndun þurr-grunns á viðeigandi hátt og huga þarf að gruggafræði og mýkt.
Hefðbundið slurry-framleiðsluferli fyrir vatn-undirstaða grafítskauta:
Leysið CMC upp í hreinu vatni til að útbúa bindiefnislausn.
Bætið CNT leiðandi slurry út í og blandið á lágum hraða þar til það er einsleitt.
Bættu við grafít/kísil-kolefnisvirku efninu og leiðandi kolsvarti og framkvæmdu síðan háhraðadreifingu.
Bætið að lokum við SBR bindiefninu og blandið saman við lágan hraða til að stilla seigjuna, til að klára rafskautsuppleysinguna.
Mikilvægar upplýsingar um ferli:
SBR latex ætti ekki að blanda saman við CNT leiðandi slurry á miklum hraða í langan tíma, þar sem það getur valdið demulsification. Það ætti að bæta við í lok ferlisins á lágum hraða.
Þurr-grunnviðbót fyrir hefðbundin grafítskaut þarf ekki að vera of mikil. Ofskömmtun getur klemmt bindiefnishlutfallið, sem leiðir til þess að rafskautsplötuduft losni.
Kísilefni í kísil-kolefnisskautum sýna mikla þenslu. Þeir treysta á að CNT tengist saman til að mynda sveigjanlegt net. Þess vegna er viðbótarmagnið hærra en fyrir hefðbundin grafítskaut við svipaðar aðstæður.
FB vatns-bundið CNT leiðandi slurry frá Shandong Tanfeng er samhæft við vatns-forskautakerfi og sýnir góða samhæfni við CMC og SBR, með lágmarkshættu á flokkun. Margir kísil-kolefnisskautaframleiðendur nota beint þessa einkunn, sem dregur úr þróunartíma þeirra.
IV. Algengar gildrur við notkun CNT leiðandi slurry fyrir bakskaut og skaut
Að blanda flokkum á rangan hátt, nota ranga fóðrunarröð og auka í blindni magn viðbótarinnar eru þrjú algengustu vandamálin við að bera CNT slurry á bakskaut og skaut. Þetta getur beint valdið óeðlilegum slurry og rafhlöðuafköstum.
| Vandamál fyrirbæri | Rót orsök | Mótvægisráðstafanir |
|---|---|---|
| Fínar agnir/svartir blettir í bakskautslausn | Notkun rafskauta-gróðurs fyrir bakskaut; ósamrýmanlegt dreifikerfi; ófullnægjandi blöndunartími meðan á fóðrun stendur | Skiptu yfir í bakskauts-sérstaklega slurry; hagræða for-blöndunarferlinu; auka síunarskimun |
| Flokkun og þétting í vatns-auðkenndu rafskautalausn | Bein-háhraða blöndun CNT slurry með SBR | Forblönduðu CNTs með CMC lausn fyrst; bæta við SBR síðar á lágum hraða |
| Hröð hrörnun í hjólreiðum og afkastagetu í rafskautinu | Ófullnægjandi CNT viðbót fyrir kísil-kolefnisskaut; rofið leiðandi net | Auka CNT þurr-grunnhlutfallið; veldu hátt-hlutfall-hlutfalls, rafskauta-sérstakt slurry |
| Mikil sjálf-afhleðsla í bakskautsplötum | Óhófleg málmóhreinindi í gróðurlausninni | Veldu vörur frá framleiðendum með ströngu eftirliti með óhreinindum; framkvæma ítarlega skoðun á innkomnu efni |
Margar verksmiðjur, sem leita að einfaldleika, nota eina tegund af CNT slurry fyrir bæði bakskaut og rafskaut. Hins vegar hafa mismunandi kerfi mismunandi dreifiefni og óhreinindi. Þó að vandamál komi kannski ekki upp í upphafi, koma vandamál eins og sjálf-losun og frávik í hjólreiðum upp á yfirborðið við fjöldaframleiðslu. Shandong Tanfeng veitir ráðleggingar um val á stigum sem byggjast á rafhlöðuefnafræði viðskiptavinarins til að forðast framleiðslutap vegna misjafnra einkunna.
V. Ráðleggingar um efnisskoðun og vinnslutilraunir
Það er mikilvægt að framkvæma sannprófun á komandi efnum fyrir framleiðslu. Ekki treysta eingöngu á traustar innihaldslýsingar. Sameinaðu fínleika, viðnám og eindrægniprófanir í litlum-prófunum til að staðfesta hentugleika fyrir sérstakan blöndunarbúnað þinn áður en þú stækkar upp í framleiðslu.
Þegar þú færð CNT leiðandi slurry sýnishornið skaltu fyrst athuga verksmiðjuprófunarskýrsluna, taka eftir fast efni, CNT innihald, málmóhreinindi og fínleika.
Gerðu tilraunir með gróðurlausn í litlum-skala sem líkja eftir framleiðslulínuferlinu. Gætið að þéttingu eða flokkun og prófið seigju slurrysins og viðnám rafskautsplötunnar.
Þegar rafefnafræðilegar prófanir á litlum-skala hafa staðist, stækka þær smám saman í tilraunapróf og að lokum í fjöldaframleiðslu.
Fylgdu kröfum framleiðanda um geymslu, tryggðu rétta þéttingu og hitastýringu, og endur-hrærðu grugglausnina vandlega fyrir notkun.
Shandong Tanfeng getur útvegað prufusýni til samvinnufélaga og býður upp á tæknilega aðstoð. Teymið okkar getur ráðlagt um fóðrunarraðir, hræringarhraða og blöndunartíma sem eru sérsniðnar að núverandi búnaði viðskiptavinarins, sem hjálpar til við að stytta kembiforrit þeirra.
Notkun CNT leiðandi slurry í litíum rafhlöðu bakskautum og rafskautum er ekki hægt að alhæfa. Bakskaut nota aðallega NMP-olíu-kerfi, leitast við að fá lítil óhreinindi og hæfilega lágt íblöndunarmagn. Skautaskaut nota aðallega vatns-kerfi, þar sem kísil-kolefnisskaut leggja meira vægi á sveigjanlegt leiðandi net sem CNTs byggja upp. Það er mikilvægt að forðast að blanda mismunandi kerfisstigum að geðþótta og að hafa strangt eftirlit með fóðrunarröðinni og hræringarferlinu. Að velja viðeigandi CNT-leiðandi slurry og sameina hana með sannprófun á litlum-skala er eina leiðin til að átta sig að fullu á kostum CNT-leiðni. Shandong Tanfeng býður upp á yfirgripsmikið vörufylki af sérstökum CNT leiðandi slurry fyrir bæði bakskaut og rafskaut, ásamt ferlilausnum, til að hjálpa framleiðendum litíum rafhlöðu að ná stöðugri framleiðslu.