Í efnisvalsferlinu fyrir litíum rafhlöður eiga margir R&D verkfræðingar í erfiðleikum með að velja leysikerfi fyrir SWCNT leiðandi slurry. Þrátt fyrir að frammistaða kolefnis nanóröra sé svipuð milli vatns-undirstaða og NMP olíu-útgáfu, þá eru dreifikerfi þeirra, samhæfni og vinnsluskilyrði mjög mismunandi. Að velja rangt kerfi getur leitt til vandamála eins og slurry flocculation, dreifibilunar og himinhára rafskautsviðnáms við fjöldaframleiðslu. Það er nauðsynlegt að skýra gildandi mörk þessara tveggja slurry-tegunda og passa þær við núverandi blöndunarferli verksmiðjunnar til að nýta að fullu kjarnakosti SWCNT: mikil leiðni og lágt íblöndunarstig. Shandong Tanfeng getur útvegað bæði vatns-undirstaða og NMP olíu-undirstaða SWCNT slurry, og hefur lokið samsetningu aðlögunar fyrir mismunandi blöndunarkerfi til að hjálpa framleiðendum litíum rafhlöðu að draga úr prufu-og-villukostnaði.
I. Samanburður kjarnavísa: Vatns-undirstaða vs. NMP olíu-undirstaða SWCNT slurry
Kjarnamunurinn á vatns-undirstaða og NMP olíu-undirstaða SWCNT slurry liggur í dreifiefninu og leysiefninu. Þó að CNT leiðni sé svipuð er samhæfni þeirra við bindiefni og virk efni allt önnur. Blöndun eða notkun þver-kerfis er stranglega bönnuð.
SWCNTs hafa mjög fínt þvermál og eru mjög viðkvæm fyrir þéttingu. Vatns-undirstaða og olíu-undirstaða slurry nota allt önnur yfirborðsbreytingar- og dreifiefniskerfi til að henta ósamrýmanlegu vatns- og NMP blöndunarumhverfi. Að blanda þeim mun líklega valda dreifiefnisúrkomu og stórfelldum -CNT þéttbýli. Byggt á GB/T 33818-2017 staðlinum fyrir leiðandi slurry úr nanórörum, er samanburður á lykilvísum sem hér segir:
| Samanburðaratriði | SWCNT NMP olíu-miðað slurry | SWCNT vatn-miðað slurry | Tilvísunargrundvöllur |
|---|---|---|---|
| Dreifingarmiðill | NMP | Afjónað vatn | Vörulýsingablað |
| Samhæft bindiefni | PVDF | CMC + SBR | Lithium Battery Slurry Industry Practice |
| Dæmigert traust efni | 4% - 8% | 3% - 7% | Verksmiðjulotuprófunargögn |
| Óhreinindaeftirlit úr málmi | Minna en eða jafnt og 15 ppm | Minna en eða jafnt og 15 ppm | GB/T 33818-2017 |
| Viðeigandi geymsluhitastig | 10-30 gráður, verndar gegn frosti | 10-25 gráður, komið í veg fyrir frost-þíðingu | Hröðun öldrunarprófa |
| Aðal rafskautaforrit | Há-Nikkel NCM bakskaut | Kísill-kolefnisskaut, grafítskaut | Power Battery Pilot Tölfræði |
Shandong Tanfeng framleiðir þessar tvær gerðir af SWCNT leiðandi slurry í aðskildum framleiðslulínum til að forðast víxlmengun. Hver lota gengst undir samhæfni sannprófun til að tryggja fullnægjandi CNT sundrun innan viðkomandi kerfis og draga úr þéttingarhættu.
II. Hentug kerfi og notkunarpunktar fyrir NMP olíu-undirstaða SWCNT leiðandi slurry
NMP olíu-undirstaða SWCNT leiðandi slurry hentar aðeins fyrir NMP-leysisblöndunarkerfi, fyrst og fremst fyrir litíum rafhlöðu bakskaut. Það er ekki hægt að nota það í vatns-forskautaupplausn. Fóðrunarferlið verður að fela í sér for-blöndun við PVDF bindiefnislausn.
Olíu-undirstaða SWCNT slurry notar NMP sem burðarefni, með dreifiefnum sem eru stöðugt leysanleg í NMP og bjóða upp á framúrskarandi samhæfni við PVDF bindiefni.Helstu umsóknaraðstæður:Há-nikkel NCM bakskaut, há-bakskautskerfi með háspennu og olíu-bakskautssamsetningar sem krefjast mjög lítillar íblöndunar leiðandi efnis.
Hefðbundin blöndunaraðferð:
Leysið PVDF að fullu upp í NMP leysi til að búa til einsleita bindiefnislausn.
Bætið grugglausninni sem byggir á SWCNT NMP olíu- og for-blandið á lágum hraða, sem gerir CNT kleift að dreifast að fullu í umhverfi bindiefnalausnarinnar.
Bætið bakskautinu virka efninu og öðrum leiðandi efnum við, aukið smám saman hraðann fyrir dreifingu.
Eftir að hafa staðist athuganir á fínleika og seigju skaltu sía og flytja yfir í húðunarferlið.
Varúðarráðstafanir í framleiðslu:
Stranglega banna að bæta NMP olíu-undirstaða SWCNT slurry beint í vatns-burður; þetta mun valda tafarlausri flokkun og þéttingu.
SWCNT eru viðkvæm fyrir dreifingarskilyrðum. Ekki er mælt með þurrduftfóðrun; for-blöndunarskrefið er nauðsynlegt.
Gakktu úr skugga um góða loftræstingu á verkstæði og stjórnaðu reki föstu efnisins sem stafar af uppgufun NMP leysiefna.
Verksmiðjutilvik:Hátt-nikkel NCM rafhlöðufyrirtæki notaði upphaflega fyrir mistök vatns-undirstaða SWCNT leiðandi slurry í NMP bakskautskerfi sínu. Sýnilegt flókið efni kom fram í gróðurleysinu, sem leiddi til mikillar höfnunar rafskautsplötu vegna svartra bletta. Eftir að skipt var yfir í NMP olíu-undirstaða SWCNT leiðandi slurry frá Shandong Tanfeng og eftir for-blöndunarferlið uppfyllti rafskautsviðnám staðla og bilanahraði varð eðlilegur.
III. Hentug kerfi og notkunarpunktar fyrir vatn-undirstaða SWCNT leiðandi slurry
Vatn-undirstaða SWCNT leiðandi slurry er sérstaklega til vatnsblöndunar, aðallega notað í litíum rafhlöðuskautum. Það er ekki hentugur fyrir NMP olíu-bakskautskerfi. Ferlið krefst fyrstu blöndunar við CMC bindiefnislausn, með SBR bindiefni bætt við síðar.
Vatn-undirstaða SWCNT slurry notar hreint vatn sem miðil, með dreifiefnum sem eru aðlöguð að vatnskenndu umhverfi. Það er fyrst og fremst fyrir grafítskaut og mikið-kísil-innihald kísil-kolefnisskauta, sem er í takt við núverandi þróun í átt að umhverfisvænum vatns-forskautaferlum.
Helstu umsóknaraðstæður:Hár-kísil-kolefnisskaut, hraðhleðslu-grafítskaut og ör-rafhlöðuskaut.
Hefðbundin blöndunaraðferð:
Leysið CMC upp í afjónuðu vatni til að útbúa samræmda bindiefnalausn.
Bætið -vatnsbundinni SWCNT leiðandi slurry út í og for-dreifið á lágum hraða.
Bættu við grafít/kísil-kolefnisvirku duftinu og leiðandi hjálparefnum og dreifðu síðan á miklum hraða.
Að lokum, bætið SBR latexinu við á lágum hraða og stillið seigju til að klára slurry undirbúninginn.
Varúðarráðstafanir í framleiðslu:
SBR ætti ekki að blanda saman við vatn-undirstaða SWCNT slurry á miklum hraða í langan tíma, þar sem það getur valdið latexafleysingu.
Forðist stranglega frystingu við lágt-hitastig meðan á geymslu stendur; frystingar-þíðingarlotu skemma dreifingarkerfið óafturkræft.
Ekki leyfa mengun með NMP olíu-grugglausn, þar sem það veldur flokkun.
Shandong Tanfeng vatns-undirstaða SWCNT leiðandi slurry hefur verið breytt og fínstillt fyrir kísil-kolefnisskaut. Það getur viðhaldið CNT brúarnetinu jafnvel við endurtekna stækkun og samdrætti kísilagna, sem hjálpar frumunni að viðhalda stöðugu hringrásarlífi.
IV. Kjarnavíddir fyrir mat á vali
Aðalvalviðmiðunin er núverandi blöndunarleysiskerfi verksmiðjunnar og síðan hvort rafskautið er bakskaut eða rafskaut. Afköst geta ekki byggst eingöngu á CNT eiginleikum; jafnvel hágæða SWCNTs munu standa sig ekki ef leysiefnisburðurinn er ósamrýmanlegur.
| Valvídd | Veldu NMP olíu-undirstaða SWCNT slurry | Veldu vatns-undirstaða SWCNT slurry |
|---|---|---|
| Blöndun leysis | Notar NMP sem leysi | Notar hreint vatn sem leysi |
| Staða rafskauts | Lithium rafhlaða bakskaut | Lithium rafhlaða rafskaut |
| Bindingakerfi | PVDF | CMC-SBR |
| Dæmigert vörustaðsetning | Há-nikkel NCM, há-þjöppunarbakskaut | Kísil-kolefnisskaut, hraðhleðslu-grafítskauta |
Algengur misskilningur:Sumir R&D starfsmenn telja að sérhver SWCNT leiðandi slurry sé alhliða og breytir einfaldlega um leysiefni eða blandar þeim beint. Þetta leiðir óhjákvæmilega til slurry flocculation og rafskautagalla. Jafnvel þó að CNT hráefnið sé það sama, eru dreifiefniskerfin fyrir vatns-undirstaða og olíu-undirstaða slurry gjörólík og styðja ekki kross-notkun.
Ef fyrirtæki hefur bæði bakskauts- og rafskautsþróunarþarfir getur Shandong Tanfeng útvegað sýnishorn af bæði olíu-og vatns-undirstaða SWCNT leiðandi slurry fyrir samhliða samanburðartilraunir í litlum-skala, sem dregur úr rannsókna- og þróunarprófunum-og-villukostnaði.
V. Skoðun efnis og ráðleggingar um framleiðsluaðferðir
Við móttöku SWCNT-leiðandi slurry, auk föstu efnis og CNT-efnis, er samhæfnisprófun í litlum-skala nauðsynleg. Staðfestu samhæfni við bindiefni verksmiðjunnar áður en farið er í tilrauna- og fjöldaframleiðslu.
Athugaðu verksmiðjuskýrslu vörunnar til að staðfesta hvort um er að ræða vatns-útgáfu eða NMP olíu-útgáfa til að forðast ranga efnisheimsókn í vöruhúsinu.
Geymið samkvæmt tilgreindum skilyrðum við komu og -hrærið allri tromlunni vandlega aftur fyrir notkun.
Forgangsraðaðu -prófunum á rannsóknarstofum, athugaðu með tilliti til flokkunar eða þéttingar, og prófaðu fínleika og rafskautsviðnám.
Þegar rafefnafræðileg frammistaða í lítilli-skala er fullnægjandi skaltu halda áfram með tilraunasannprófun og síðan fjöldaframleiðslu.
Tækniteymi Shandong Tanfeng getur veitt ferlitilvísanir, svo sem hræringarhraða og for-blöndunartíma, byggt á núverandi samsetningu viðskiptavinarins til að stytta villuleitarferilinn.
SWCNT leiðandi slurry er skipt í NMP olíu-undirstaða og vatns-tegundir. Þó að frammistaða CNT sé svipuð, eru dreifiefnin og leysiefnin algjörlega óháð og ekki er hægt að blanda þeim saman á milli kerfa. NMP olíu-undirstaða SWCNT slurry er hentugur fyrir bakskautskerfi sem nota NMP blöndun og PVDF bindiefni. Vatn-undirstaða SWCNT slurry er hentugur fyrir rafskautakerfi sem nota vatnsblöndun og CMC-SBR bindiefni, oftast fyrir kísil-kolefnisskaut. Aðalvalstuðullinn er samsvörun við eigin blöndunarleysi og rafskautsgerð verksmiðjunnar, fylgt eftir með -litlum sannprófun. Shandong Tanfeng hefur fjöldaframleiðslumöguleika fyrir bæði vatns-undirstaða og olíu-undirstaða SWCNT leiðandi slurry, með strangri óhreinindastjórnun og lotustöðugleika, og veitir stuðning við vinnslutækni til að aðstoða við þróun hágæða rafhlöðuverkefna.