Parenkant laidžius priedus ličio akumuliatoriams, anglies nanovamzdelių laidžioji pasta yra pagrindinė medžiaga, skirta pagerinti elektrodų laidų tinklą ir sumažinti akumuliatoriaus vidinę varžą. Daugeliui ličio baterijų inžinierių kyla klausimas: ar didesnis kietųjų medžiagų kiekis visada geresnis anglies nanovamzdelių laidžiai pastai? Daugelis pirkėjų mano, kad didelis kietųjų medžiagų kiekis reiškia aukštą našumą, aklai siekia didesnių kietųjų medžiagų kiekio rodiklių, tačiau faktinėje gamyboje jie dažnai susiduria su tokiomis problemomis kaip standartus viršijantis klampumas, aglomeracija ir prasta danga. Kietas kiekis yra tik vienas pastos rodiklis; jis negali būti vertinamas atskirai nuo sklaidos lygio, gamybos linijos proceso ir akumuliatoriaus sistemos. Tik jūsų gamybos sąlygas atitinkantis kietas kiekis yra optimalus sprendimas.
1. Didesnis kietas turinys ne visada geresnis; Jis turi būti suderintas su visu procesu
Kietosios anglies nanovamzdelio laidžios pastos kiekis nėra geresnis, kai didesnis. Dėl dispersijos proceso, reologinių savybių ir tolesnio dengimo įrangos yra tinkamas diapazonas. Aklai siekiant didelio kietųjų medžiagų kiekio sumažės baterijos talpa.
Patys anglies nanovamzdeliai turi didelį kraštinių santykį ir didelį specifinį paviršiaus plotą, todėl jie labai linkę susipainioti ir susikaupti. Kai kietosios medžiagos kiekis viršija proceso slenkstį, toliau didinant kietųjų medžiagų kiekį sistemos klampumas padidės eksponentiškai. Net jei patys CNT milteliai yra puikios kokybės, jei dispersijos procesas negali tęstis, CNT susipainiojimas negali būti visiškai atidarytas esant dideliam kietųjų medžiagų kiekiui, todėl susidaro daug aglomeruotų dalelių. Tai pasireiškia juodomis dėmėmis ir skylutėmis ant elektrodo lakšto, todėl kyla akumuliatoriaus mikro{3}trumpojo jungimo pavojus.
Remiantis ličio baterijų laidžių priedų pramonės bandymų duomenimis, pagrindinės NMP{0}}pagrindinės MWCNT laidžios pastos kietosios medžiagos kiekis rinkoje yra 4 %-8 %; vandens pagrindo CNT laidžios pastos dažniausiai palaikoma 2-5% intervale; SWCNT laidžioje pasta dėl didesnio laidumo efektyvumo turi mažesnį efektyvų CNT kiekį.
Shandong Tanfeng, turintis didelę patirtį gaminant CNT laidžią pastą pagal užsakymą, klientams aklai nerekomenduoja itin{0}}didelio-kieto{2}}turinio produktų. Vietoj to, remiantis kliento maišymo įranga, dengimo mašina ir anodo / katodo sistema, jis suteikia pastos tirpalą, kuris sinergiškai atitinka kietųjų medžiagų kiekį, klampumą ir dalelių dydį, išvengiant apdorojimo rizikos, kurią sukelia didelis kietųjų medžiagų kiekis iš šaltinio.
2. Pagrindiniai didelio-kieto-turinio CNT laidžios pastos pranašumai
Kvalifikuota didelio-kieto-turo CNT laidžioji pasta suteikia pagrindinę vertę trimis aspektais: sumažina sąnaudas, sumažina tirpiklio kiekį ir pagerina maišymo efektyvumą, todėl tinka didelėms-ličio baterijų gamybos linijoms.
Sumažėjusios transportavimo ir sandėliavimo išlaidos:Esant tokiam pačiam efektyviam CNT padavimo kiekiui, didelio-kieto-turinio pasta turi mažesnę bendrą produkto masę, todėl tirpiklis sumažina logistikos ir saugojimo slėgį, o tai akivaizdžiai naudinga perkant didelius kiekius.
Mažesnis tirpiklio naudojimas ir mažesnės džiovinimo energijos sąnaudos:Mažiau NMP arba vandens tirpiklio įleidžiama maišant srutas, sumažinamas tirpiklio garavimo kiekis elektrodų lakštų dengimo ir džiovinimo metu, sumažinant džiovinimo energijos sąnaudas ir prisitaikant prie gamyklos anglies dioksido mažinimo gamybos poreikių.
Patogesnis srutų padavimas:Didelės -kietos-koncentracijos pasta turi didesnę efektyvių CNT dalį, todėl į ličio akumuliatoriaus pagrindines medžiagas reikia tiekti mažiau, todėl sutrumpėja srutų maišymo laikas ir sumažėja išorinio tirpiklio skiedimo trukdžiai katodo ir anodo sistemų kompozicijoms.
Šioje lentelėje kiekybiškai palyginami CNT laidžių pastų, turinčių skirtingą kietųjų medžiagų kiekį, pranašumai:
| Palyginimo matmenys | Standartinė kieto kiekio pasta (4–5 %) | Didelio kieto kiekio pasta (6–8 %) | Autoritetinga nuoroda |
|---|---|---|---|
| Šėrimo masė už tą patį efektyvų CNT kiekį | 1000 kg | 500-625 kg | Ličio baterijų laidžių priedų pramonės išmatuoti duomenys |
| Įnešta tirpiklio dalis | 95-96% | 92-94% | Termogravimetrinis kietųjų medžiagų kiekio nustatymo standartas |
| Užimta sandėlio erdvė | Didelis | Sumažėjo 30-45 proc. | Faktinis gamyklos sandėliavimo skaičiavimas |
| Tirpiklio trukdžiai, atsirandantys gaminant srutas | Palyginti aukštas | Žemas | Akumuliatoriaus gamyklos srutų proceso atsiliepimai |
Santrauka:Didelio kietųjų medžiagų kiekio pranašumai grindžiami prielaida, kad suspensijos dispersija yra kvalifikuota, o klampumas yra kontroliuojamas. Jei dispersija nepavyksta, nė vienas iš pirmiau minėtų pranašumų negali būti įgyvendintas.
3. Pagrindiniai trūkumai ir gamybos skausmai dėl didelio-kieto-turinio CNT laidžios pastos
Didelio-kieto-koncentracijos CNT laidžios pastos techninis slenkstis yra aukštesnis, todėl gali kilti problemų, pvz., nekontroliuojamas klampumas, sumažėjęs laikymo stabilumas ir smarkiai padidėjęs sklaidos sunkumas, todėl reikia griežtų žaliavų ir gamybos procesų.
Anglies nanovamzdeliai turi didelį specifinį paviršiaus plotą. Padidėjus kietųjų medžiagų kiekiui, atstumas tarp CNT molekulių sistemos viduje mažėja, stiprėja tarpmolekulinės jėgos, labai pasikeičia srutų reologinės savybės. Pagrindiniai skausmo taškai yra keturi:
Didėjantis klampumas ir pablogėjusios reologinės savybės:Tai pačiai CNT žaliavai, kas 1-2 procentiniais punktais padidėjus kietųjų medžiagų kiekiui, gali padidėti klampumas. Dėl per didelio klampumo ličio baterijų gamyklose gali būti sunku maišyti, filtravimo metu gali užsikimšti filtrų ekranai, o dengimo metu gali atsirasti blogo išlyginimo ir juostelių defektų.
Sumažėjęs laikymo stabilumas, linkęs į želė ir nusėdimą:Esant didelio -kieto-turinio būsenai, CNT yra labiau linkę į antrinę aglomeraciją. Po ilgo laikymo- susidaro želė ir sluoksniuojasi, todėl prieš naudojant reikia intensyviai maišyti. Jei maišymas yra netinkamas, tai tiesiogiai veikia elektrodo lakšto kokybę.
Sunkesnė gamyba:Norint pagaminti gerą didelio -kieto- turinio pastą, reikalingos specialios CNT žaliavos formulės, specialūs dispergentai ir daugiapakopiai šlyties šlifavimo procesai. Įprasti gamybos procesai, tiesiogiai gaminant didelio-kieto-turinio pasta, sukels daug CNT aglomeracijos, o D90 dalelių dydis viršys standartus.
Mažesnė formulės tolerancija:Gaminant akumuliatoriaus suspensiją, didelio -kieto- turinio pasta yra jautresnė temperatūrai, drėgmei ir maišymo greičiui. Maži proceso svyravimai gali turėti įtakos galutiniam elektrodo lakšto veikimui.
| Palyginimo matmenys | Standartinė kieto kiekio pasta (4–5 %) | Didelio kieto kiekio pasta (6–8 %) | Pramonės matavimo duomenys |
|---|---|---|---|
| Srutos klampos diapazonas (mPa·s) | 2000-6000 | 6000-15000 | Sukamasis viskozimetras 25 laipsnių kampu |
| Laikymo stabilumo laikotarpis | 6 mėn | 3-4 mėn | Sandarios kambario temperatūros laikymo sąlygos |
| Aglomeracijos rizika | Santykinai žemas | Žymiai padidėjo | Dalelių dydžio analizatorius D50/D90 stebėjimas |
| Tolesnio proceso tolerancija | Aukštas | Žemas | Apdorokite pirmaujančių akumuliatorių gamyklų ataskaitas |
„Shandong Tanfeng“ optimizavo procesą, kad būtų išvengta didelio{0}}kieto-turinio pasta. Atliekant CNT žaliavos atranką, pritaikytas dispersijos sistemas ir daugiapakopius aukšto slėgio homogenizavimo procesus, pasiekiamas didesnis kietųjų medžiagų kiekis, išlaikomas priimtinas klampumas ir sumažėja želėjimo rizika. Prieš išsiunčiant visų gaminių klampumo, dalelių dydžio ir nuosėdų stabilumo bandymus, klientams suteikiama paruošta pasta, kurią galima tiesiogiai naudoti aparate, taip sumažinant{6}}svetainės derinimo išlaidas.
4. Kaip nustatyti, ar jums tinka standartinė ar didelio -kieto-turinio CNT laidžioji pasta
Pasirinkimo esmė priklauso nuo gamybos linijos maišymo galimybių, dengimo įrangos ir akumuliatoriaus sistemos, o ne tik nuo kietojo kiekio. Pirmenybė teikiama mašininio apdorojimo-našumui užtikrinti.
Galima remtis tokia pasirinkimo logika:
Didelės galios baterijų ir energijos kaupimo baterijų gamyklosTurėdami pakankamą maišymo bako galią ir visas suspensijos bandymo sąlygas, pirmenybė gali būti teikiama kvalifikuotai didelio -kieto- turinio CNT laidžiajai pastai, kad būtų galima sumažinti sąnaudas.
Mažos ir vidutinės{0}}baterijų gamyklos ir bandomosios laboratorijos{1}}masto etapainaudojant ribotą maišymo įrangos galią, pirmenybė turėtų būti teikiama 4–5% standartinei kieto kiekio pastai, kuri suteikia platesnį proceso langą ir sumažina klaidų derinimo gedimo riziką.
Silicio{0}}anodų sistemos,kurie yra jautrūs srutų reologijai ir stabilumui, neturėtų aklai rinktis itin{0}}didelio-kieto{2}}turinio produktų; pirmenybė turėtų būti teikiama atitinkančioms vandens-sistemos-suderinamoms klasėms.
SWCNT laidi pasta,dėl didelio laidumo efektyvumo, nereikia siekti didelio kietosios medžiagos kiekio; dėmesys turėtų būti skiriamas efektyviam CNT papildymo kiekiui.
Pramonės patarimas:Daugelis pirkėjų lengvai supainioja bendrą kietąjį turinį su efektyviu CNT kiekiu. Bendras kietųjų medžiagų kiekis apima CNT + dispergentą. Pirkdami būtinai patikrinkite veiksmingą CNT kiekio indikatorių, o ne tik bendrą kietųjų medžiagų kiekį.
5. Kaip pasirinkti didelio-kieto-turinio CNT laidžią pastą?
Didesnis kietųjų medžiagų kiekis CNT laidžioje pastoje nereiškia geresnio veikimo. Didelis kietas kiekis yra dviašmenis kardas. Privalumai yra sąnaudų ir tirpiklių mažinimas; trūkumai yra padidėjęs dispersijos sunkumas, klampumas ir laikymo stabilumo slėgis. Kompromisas-turi būti atliktas atsižvelgiant į jūsų gamybos linijos sąlygas.
Kietasis turinys yra tik vienas iš daugelio rodiklių. Vertinant CNT laidžią pastą, vienu metu reikia tirti kelis rodiklius: efektyvų CNT kiekį, klampumą, dalelių dydžio pasiskirstymą, stabilumą laikymo metu, metalo priemaišų kiekį ir t. t. Jei leidžia gamybos linijos sąlygos, galima pasirinkti didelio -kieto- kiekio produktus iš gamintojų, kurių procesai yra brandūs. Jei įrangos sąlygos yra vidutinės, standartinė kieto kiekio pasta gali užtikrinti stabilesnį produkcijos derlių.
Kaip profesionalus CNT laidžios pastos gamintojas, „Shandong Tanfeng“ turi įvairių specifikacijų produktų, skirtų NMP{1}} ir vandens{2} sistemoms. Jis gali teikti brandžią standartizuotą standartinę kieto turinio pastą, taip pat pagal kliento gamybos linijos įrangą ir baterijų sudėtį gali sukurti kontroliuojamą-kontroliuojamą-klampumo{5}}didelio klampumo-kieto{7}}turinio CNT pastą, pagrįstą klientų gamybos linijos įranga ir baterijų formulėmis, teikdama pavyzdinių bandymų, techninio koordinavimo ir procesų derinimo palaikymo paslaugas, kurios padėtų akumuliatorių įmonėms išvengti kieto turinio atrankos klaidingo supratimo.
DUK
Kl.: ar didelio{0}}kieto-koncentracijos CNT laidžios pastos laidumas visada didesnis?
A: Nebūtinai. Jei didelio-kieto-turinio pastos dispersija nepavyksta ir CNT yra labai aglomeruojami, laidumas iš tikrųjų sumažėja. Tai, kas iš tikrųjų lemia laidumą, yra efektyvus CNT kiekis ir dispersijos būsena, o ne bendras kietųjų medžiagų kiekis.
Kl.: Ar didelio{0}}kieto{1}}koncentracijos pasta gali būti skiedžiama vandeniu arba NMP vietoje-?
A: Savavališkas skiedimas vietoje-nerekomenduojamas. Skiedimas sutrikdys dispergentų adsorbcijos pusiausvyrą ir lengvai sukels antrinę aglomeraciją. Jei reikia koreguoti, gamintojui rekomenduojama pakoreguoti sudėtį prieš išsiunčiant.
Kl.: kiek gali siekti kietosios medžiagos{0}}vandens pagrindu CNT laidžios pastos?
A: Pagrindinis kietųjų medžiagų kiekis komercinėje vandens{0}}pagrindo CNT laidžioje pastoje yra 2-5%. Dėl vandens -dispersijos sistemos apribojimų sunku pasiekti tokį patį didelį kietųjų medžiagų kiekį kaip sistemose, kurių pagrindą sudaro NMP. Per prievartą padidinus kietųjų medžiagų kiekį, klampumas smarkiai pablogės.