Die hooffunksie van SBR as 'n kleefmiddel is om grafietdeeltjies saam te bind om 'n sterk anodemateriaal te vorm. As een van die hulpmateriaal vir litium-ioon batterye, SBR word in baie klein hoeveelhede gebruik (slegs vir afwerk en bedekking van grafietanodemateriaal), maar dit is 'n onontbeerlike komponent. Tydens die deklaagproses tree SBR in wisselwerking met die grafietdeeltjies, wat dit moontlik maak om eweredig op die elektrode versprei te word en goeie adhesie te behou. Terselfdertyd bied SBR ook 'n sekere mate van elastisiteit en buigsaamheid, wat die battery in staat stel om spanning en vervorming beter te weerstaan tydens die laai- en ontlaaiproses. As gevolg van droogspoed en oplosmiddelverdamping migreer SBR egter tydens die deklaagproses. Hierdie migrasie lei tot veranderinge in die verspreidingstoestand van SBR op die elektrodes, wat weer die mikrostruktuur van die gevormde suspensie en poolstuk beïnvloed. As die migrasie van SBR ongelyk of onstabiel is, kan dit lei tot die samevoeging of oneweredige verspreiding van grafietdeeltjies, wat dus die kompaktheid en geleiding van die elektrode beïnvloed.
Onredelike gebruik van SBR sal verskille in die mikrostruktuur van die elektrodeblad veroorsaak, wat die bindingsprestasie van die grafiet negatiewe elektrode beïnvloed, wat geneig is om rollers vas te steek tydens rol; wat die bindingsprestasie tussen die grafiet-negatiewe elektrode en die koperfoelie beïnvloed, en die elektrodevel sal maklik gepolariseer kan word tydens die batterylaai- en ontladingsproses, wat sal veroorsaak dat die negatiewe elektrode uitval en die dienslewe van die battery verminder. Daarom, die korrekte begrip van SBR, ontleed die impak van SBR op die werkverrigting van litiumbatterye, die rasionele gebruik van SBR op litium-ioonbatterye is van groot belang.
1.SBR Verbindingsmeganisme
Eerstens, verstaan hoe SBR in die flodder die rol van gom kan speel. Slegs grafiet en koolstofswart deeltjies is eenvormig versprei in die suspensie en pool stuk, litiumioon battery kan beter werkverrigting toon. Grafiet- en koolstofswartdeeltjies, want albei is oppervlakhidrofobies, nie-polêr, sonder bymiddels kan die aggregasie daarvan in water nie versprei word nie. Grafiet anode en koolstof swart dispersie met anioniese dispergeermiddel as die hoof, aangevul deur nie-ioniese dispergeermiddel, kan jy 'n stabiele dispersie stelsel kry, die algemene anode grafiet anode seleksie van SBR en CMC beide sinergisties as 'n bindmiddel, CMC staan bekend as 'n verdikkingsmiddel , SBR staan bekend as 'n bindmiddel.
Die redes vir die keuse van SBR en CMC as bindmiddel: 1) Alhoewel SBR sterk adhesie het, kan dit nie vir 'n lang tyd teen hoë spoed geroer word nie. As homogenisering by die byvoeging van SBR en dan 'n lang tyd van vermenging, SBR is maklik om die emulsie te breek, as gevolg van die vernietiging van sy struktuur en die vermindering van die adhesie, oor die algemeen SBR kies om die lae-spoed meng aan te sluit in die vermenging van die laat, die flodder is toegerus met as jy nie bedek kan word nie, lae-spoed meng in plaas van staties. Boonop is SBR-dispersie-effek nie goed nie, te veel SBR sal 'n groot oplossing produseer, dus moet nie SBR alleen as 'n bindmiddel gebruik nie.
2) CMC kan 'n goeie rol speel in die verspreiding van anodegrafiet, CMC sal in waterige oplossing ontbind, en sy ontbindingsprodukte sal op die grafietoppervlak geadsorbeer word, en na adsorpsie sal die grafietdeeltjies mekaar afstoot as gevolg van elektrostatiese krag, om 'n goeie verspreidingseffek te verkry. Wanneer die verhouding van CMC baie hoog is, word die ekstra CMC nie op die oppervlak van grafietdeeltjies geadsorbeer nie, die kombinasie van hierdie CMC lei daartoe dat die gravitasiekrag tussen mekaar groter is as die afstootkrag tussen die grafietdeeltjies na adsorpsie, die vorming van grafiet deeltjies geagglomereer.CMC is bros, as die bindmiddel slegs CMC toegerus is met grafiet anode slurry, in die na-verwerking proses, sal die grafiet anode ineengestort word tydens die rol druk, en daar is 'n ernstige poeier val wanneer sny.
3), Die redelike verhouding van CMC en SBR gemeng in die homogeniseringsproses kan mekaar se defekte vergoed, sodat die grafiet negatiewe elektrode suspensie goeie coating prestasie het. Die verhouding tussen CMC en SBR en grafiet, koolstofswart moet gekies word deur 'n reeks toetsdata, en kies dan die geoptimaliseerde proporsieskema. Daarbenewens beïnvloed die manier om CMC en SBR en die mengproses te meng ook die prestasie van die flodder, wat tyd nodig het om die stabiele proses uit te vind deur die eksperimentele data, waarin SBR hoofsaaklik die rol van binding speel en CMC die rol speel van verdikking. Verskillende CMC/SBR/grafiet/koolstofswart moet die proses optimaliseer om die beste flodderprestasie te kry.
Uit die samestelling van die battery negatiewe elektrode, grafiet is ongeveer 96 dele, SBR is ongeveer 1.5-2.3 dele, maar die spesifieke oppervlak van grafiet is die kleinste, die SBR film bedek die oppervlak van die grafiet deeltjies, sowel as bestaan in die middel van die grafietdeeltjies, en die verbindingsnetwerk word tussen die SBR gevorm om die rol van 'n brug te speel. Terselfdertyd is SBR-deeltjies slegs ongeveer 150nm, daar is geen verbindingskrag van individuele SBR-deeltjies nie, in die suspensie, slegs baie SBR gekombineer om 'n SBR-film te vorm, om 'n verbindingskrag op die grafietnegatief te vorm elektrode deeltjies die rol van adhesie te speel, SBR meer verband is punt-tot-punt verbinding, die koppeling van die grafiet met die middel van die grafiet, grafiet en koolstof swart, grafiet en koper foelie saam.
2. Die effek van SBR op grafietverspreiding
1) Wanneer daar slegs 'n lae inhoud van CMC in die flodder is sonder SBR, word die grafietdeeltjies in die homogeniseringsproses geagglomereer en kan dit nie goed versprei word nie.
2) Wanneer die verhouding van CMC en grafiet matig is, en 1.0% ~ 4.5% SBR by die flodder voeg, sal die grafietdeeltjies versprei word deur die adsorpsie van SBR op die oppervlak van grafiet, en die viskositeit en modulus van die flodder sal wees verminder.
3), Wanneer die CMC 0.7% ~ 1.0% van die flodderprestasie van viskoelastisiteit is, sal die deurlopende byvoeging van SBR nie die reologiese eienskappe van die flodder verander nie. SBR en CMC bygevoeg op dieselfde tyd en voeg CMC by, gevolg deur die byvoeging van SBR vermenging van twee vergelykings, die resultate toon dat die grafiet in die dispersie van suspensie in die CMC 'n dominante rol gespeel het in die CMC verkieslik geadsorbeer op die oppervlak van die grafiet deeltjies.
Kortom, wanneer die hoeveelheid CMC bygevoeg is baie laag, sal SBR bygevoeg word geadsorbeer op die oppervlak van grafiet deeltjies, die verspreiding van grafiet het 'n sekere effek; met die toename in die hoeveelheid CMC wat by die oppervlak van grafiet-adsorpsie gevoeg word ook toegeneem, kan SBR nie op die oppervlak van grafiet geadsorbeer word nie, en dus kan die verspreiding van grafiet nie 'n rol speel nie; wanneer die CMC 'n sekere hoeveelheid van die oormaat bereik het nie geadsorbeer op die oppervlak van die grafiet van die CMC gekombineer om tot die gravitasiekrag te lei as die Wanneer die CMC 'n sekere hoeveelheid bereik, kombineer die oormaat CMC wat nie op die grafietoppervlak geadsorbeer is nie veroorsaak dat die gravitasiekrag groter is as die afstootkrag, wat die agglomerasie tussen grafietdeeltjies sal vorm. Daarom speel CMC 'n sleutelrol in die verspreiding van grafiet anode suspensie.
3. Sticky Rolls Verwant aan SBR
1) Tydens die bedekkingsproses is die temperatuur van die paalstuk-oond te hoog gestel, en die negatiewe paalstuk word relatief vinnig gebak, wat lei tot die migrasie van SBR na die oppervlak van die paalstuk as gevolg van die vinnige verdamping van oplosmiddels , en die konsentrasie van SBR op die oppervlak neem aansienlik toe, wat die mikrostruktuur van die poolstuk vorm met die viskositeit op die oppervlak groter as dié tussen die koperfoelie en die negatiewe elektrodemateriaal, wat maklik kan lei tot die vorming van klewerige rolle op die rolpers, wat daartoe lei dat die deeltjies van die rolle afval en op die paalstuk val. Ons kan die laagdroog- en onttrekkingsfrekwensie-instellings aanpas om die werking van die deklaagmasjien beter te beheer om SBR-migrasie te inhibeer en die laagbak- en droogkurwe te optimaliseer.
2) Onvoldoende SBR-verbindingskrag, die SBR-inhoud in die flodder is laag, wat lei tot onvoldoende bindingskrag tussen die aktiewe stowwe, onvoldoende bindingskrag met die foelie, en die neiging om los te maak en aan ander voorwerpe te kleef wanneer dit gerol word (in kontak met ander stowwe). As water-gebaseerde anode slurry, kan jy die verhouding van CMC en SBR oorweeg, te min is beslis nie goeie adhesie, kan jy aanpas en beheer die hoeveelheid SBR stoor film en viskose elastisiteit om die viskose rol prestasie te verbeter.
3) Die situasie van SBR-bleiking en dryf tydens verpulping sal maak dat die konsentrasie van SBR na bedekking oneweredig versprei word, en die adhesie tussen die aktiewe stof en die foelie sal swak wees, en dit sal maklik wees om aan die rol te hou wanneer dit gerol word. Die belangrikste maatreëls: na verpulping om die rustyd te verminder, of kan gebruik word om die lae-spoed meng rus te vervang; deur verskillende prosesse die grafiet - CMC - SBR meng en verhoudings aan te pas, gebaseer op eksperimentele data om die bypassende grafiet - CMC - SBR proses program te kies; kan ook 'n spesiale wysiging van die SBR kies, sodat sy oppervlak funksionele groepe en die vorming van 'n beter interaksie met die CMC, om die verskynsel van blou dryf van die SBR te verminder.
4. Litium Battery Droog Temperatuur Impak op SBR
Litium-ioon battery in die produksie proses van streng beheer van vog, die verbetering van die droog temperatuur van die elektriese kern is die belangrikste manier om vog te verminder. In die kern bak- en droogproses sal die bindmiddel teen hoë temperature verhit word, en verskillende eienskappe van die bindmiddel kan die verskynsel van kruisbinding van kruisbindbare groepe veroorsaak, wat dus die elektrodeprestasie beïnvloed. Daarom is dit ook baie belangrik om die effek van kerndroging op bindmiddelprestasie te bestudeer.
Daar is toetse om die termiese prestasie van water-gebaseerde bindmiddel LA132 en SBR te ontleed, die temperatuur is te hoog LA132 sal plaasvind intermolekulêre kruisbinding, wat lei tot die aktiewe stof met die versamelaar van die adhesie is beskadig battery fietsry prestasie agteruitgang, die droog temperatuur moet nie so hoog as 120 ° C, en die gebruik van SBR paal stuk, die prestasie van die droog temperatuur is byna onaangeraak deur die SBR nie kruisbinding deur die hitte, die afskilsterkte word gehandhaaf op ongeveer 3.5 N/mm. N/mm of so.
5.SBR impak op lae temperatuur prestasie
Die impedansie RB, RSEI en RCT van litium-ioon batterye onder lae temperatuur toestande sal styg met die afname van temperatuur, maar die toename van RCT is die grootste. As die RCT onder lae temperatuur toestande verminder kan word, is dit moontlik om die lae temperatuur prestasie van die battery te verbeter.Die faktor van SBR en verminder die groei van die RCT van die battery onder lae temperatuur toestande, kan die toepassing van SBR effektief verbeter die lae temperatuur eienskappe van die battery.
Tydens die laaiproses dek die membraan van SBR 'n sekere spesifieke oppervlak van grafiet, en litiumione word effektief in grafiet ingebed tydens die transmissieproses deur die SBR-membraan te omseil om die grafietoppervlak te bereik. Elektroliet is die draer van litiumioonoordrag tussen positiewe en negatiewe elektrodes in litiumbatterye, hoe beter die benatbaarheid van elektroliet en SBR is, hoe meer bevorderlik is vir die geleiding van litiumione tussen die raakvlakke. Verskillende SBR en dieselfde elektrolietbenatting is anders. Seleksie van verskillende SBR lae-temperatuur battery ontlading data toon dat die benatting prestasie van goeie SBR as die algemene SBR het 'n 4% verbetering, terwyl die battery DCR by 0 ℃ is 15% laer as die algemene SBR. Alhoewel die omvang van die verbetering van batterywerkverrigting deur SBR met 'n klein kontakverhouding te kies nie so groot is soos ander roetes nie, is die impak op batterywerkverrigting 'n beduidende verbetering vir SBR.
6. Die effek van SBR op negatiewe elektrode-uitbreiding
Grafiet negatiewe elektrode pool stukke ondervind dikwels probleme soos uitval en groot dikte terugslag. Negatiewe poolstukuitbreiding het 'n belangrike impak op die batterysiklusprestasie, interne weerstand, ens., so ons moet die effek van bindmiddel SBR op negatiewe poolstukuitbreiding verstaan. Die terugslag van die negatiewe poolstuk hou hoofsaaklik verband met die fisiese eienskappe van die materiaal, soos elastiese modulus, breeksterkte, verlenging, ens. CMC speel hoofsaaklik die rol van verdikking in die negatiewe elektrode suspensie, en SBR speel 'n sterk bindmiddelrol , en dit is as gevolg van die hoë elastisiteit van SBR dat die negatiewe elektrodestuk in 'n groter mate na die rolproses sal terugspring, en hoe hoër die elastisiteitsmodulus en sterkte van SBR, hoe laer is die negatiewe elektrode-uitbreidingstempo.
Toetse toon dat: die anode-uitsetting verband hou met die druk tydens rol en die elastiese modulus en sterkte van die bindmiddel; dieselfde SBR-inhoud, dieselfde druk tydens rol, hoe hoër die elastiese modulus en sterkte van SBR, hoe laer is die anode-uitsettingtempo; hoe laer die SBR-inhoud, hoe laer die druk tydens rol, hoe kleiner is die uitsettingtempo van die pre-fisiese rakke, die volle toestand en die leë toestand; die uitsetting van die anode lei tot die vervorming van die batteryrolkern en beïnvloed die litium-ioon-vervoerkanaal, wat weer die batteryfietssiklus en die litiumioon-vervoerkanaal beïnvloed. vervoerkanaal, wat op sy beurt 'n ernstige impak op die batterysiklusprestasie het.
Die elastisiteitsmodulus van SBR beïnvloed die bons van die paalstuk, en hoe groter die elastisiteitsmodulus, hoe kleiner is die bons van die paalstukdikte. By die keuse van batterymateriaal moet ons prioriteit gee aan die keuse van bindmiddel met 'n hoë elastisiteitsmodulus en hoë breeksterkte, en probeer om die SBR te verminder tydens die aanpassing van die materiaalverhouding, om sodoende die sikluslewe van die battery te verbeter .
7.Summary
Samevattend, die litium-ioon battery vervaardigingsproses suspensie proses deur die ontwerp van SBR optimalisering, in spesifieke toestande om die mikrostruktuur van SBR in die paal stuk te verbeter, in die proses van verdigting om die hoeveelheid SBR energie stoor film te verbeter, en deur dit om die verlangsaming van SBR-geïnduseerde taai rolletjies te verbeter. Verbeter die lae-temperatuur werkverrigting van die battery deur die benatbaarheid van die elektroliet na die SBR te verbeter. Die SBR-sinteseproses neem verskillende middele aan, neem verskillende gesintetiseerde monomere aan vir die SBR, en pas die oppervlak van die SBR aan om die SBR verskillende eienskappe te laat hê , insluitend ontkoppeling, gel, ens., sodat verskillende SBR's verskillende benatbaarheid teenoor die elektroliet sal toon, wat nuttig is om die lae-temperatuur werkverrigting van litiumbatterye te verbeter. help.
As 'n hulpmateriaal in litium-ioonbatterye speel SBR 'n belangrike rol in die homogenisering en bedekkingsproses van grafietanodemateriale. Die migrasie-inhomogeniteit van SBR as gevolg van die vervlugtigingstempo oplosmiddel kan egter lei tot die negatiewe impak op die mikrostruktuur en werkverrigting van die battery. Om hierdie probleem aan te spreek, is die optimalisering van die droogtempo en oplosmiddelkeuse, en die verbetering van die formulering en voorbereidingsproses van SBR potensiële oplossings. Dit is belangrik om die migrasie van SBR tydens die vervaardigingsproses van litium-ioonbatterye akkuraat te beheer. Deur die bedekkingsprosesparameters aan te pas, soos droogtemperatuur, droogtyd en oplosmiddeltipe, kan die migrasiegedrag van SBR geoptimaliseer word om eenvormige verspreiding op die elektrodes te verkry en om 'n gewenste mikrostruktuur te vorm. Dit sal help om die werkverrigting en sikluslewe van die batterye te verbeter en die ontwikkeling van litium-ioon batterytegnologie verder te bevorder.
