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哈克流變儀在鋰電行業相關材料流變學應用

發布時間:2019-12-24 16:05:47瀏覽次數:
鋰電池簡介
鋰電子二次電池是當前最具有前景的電化學能源體系之一,隨著新能源汽車的普及,以及大家對便攜式能量存儲設備的使用日益增加,由此提出了對鋰電池性能不斷提高的要求,比如電池容量,安全性能,使用壽命,對環境影響等,從而引發了對于鋰電池材料開發及電化學性能的研究。新材料的開發、充電/ 放電機制的研究、甚至是電池生產中對電池材料的質量控制都離不開對電池材料的分析。



旋轉流變儀在鋰電行業相關材料的應用簡介
旋轉流變儀在鋰電池行業有著重要的應用,尤其是在合漿過程中對于正負極漿料流變性能的確定及配方、工藝的優化有著重要的指導意義。例如,可以通過測試正負極漿料的屈服應力來評價沉降性能;可以通過測試零切粘度來評價樣品的儲存及運輸穩定性及分散性能;可以通過測試高剪切速率下的粘度來評價樣品的施工性能及攪拌生產中的性能;可以通過測試樣品觸變性來評價其流平性能等。以及對作為隔膜材料的聚合物類樣品進行全面分析表征?;蛘呤褂霉宿D矩流變儀進行加工相關研究的測試。


鋰電池漿料
1.鋰離子電池的制備工藝:合漿、涂膜、烘干、輥壓、分切、、組裝等。
最初的電池漿料的質量將影響后序所制備電池的性能(如內阻和循環性能等)。
鋰離子電池漿料是由活性物質(正負極材料)、黏結劑、導電劑等,通過攪拌的方式均勻分散于溶劑中制備而成的。
2.粘度是影響鋰離子電池漿料的重要因素之一,它不但影響漿料的流動性能,而且黏度的一致性和高低同樣會影響后序涂布的均勻性和涂布效率。
3.超低剪切速率區間黏度曲線可定性考察樣品的穩定性、是否易沉降、分層等性質。
4.觸變性實驗可以評估漿料的流平性能。
5.高速攪拌下的粘度測試,則可以表征漿料在釜內的情況。
6.賽默飛哈克流變儀可以向用戶提供上述分析測試完備的整體解決方案
 
流動曲線——粘度(高剪切)
不同溫度,不同攪拌速度下漿料的性能會有不同的變化,從而可以監控樣品在生產過程中的情況。賽默飛哈克流變儀可實現最高4500RPM的轉速。


流動曲線——粘度
粘度隨剪切速率變化的曲線可表征漿料的流動能力。


流動曲線——屈服應力
屈服應力的測試可以評價漿料的沉降穩定性,泵送性能等等。

三段式測試——破壞與恢復
觸變性 三段式測試,漿料受到剪切破壞后結構恢復速度的快慢會直接決定其適用性

低速剪切——樣品儲存及運輸穩定性
低剪切速率下粘度越高,漿料的儲存和運輸穩定性越高


通過長時間監控粘度變化的實驗可直接表征漿料的長期穩定性



聚合物(隔膜材料)分析表征及加工
 
 鋰電池隔膜材料
1.鋰電池的結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一。
2. 一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜
3.具有足夠的力學性能,包括穿刺強度、拉伸強度等,厚度要求均勻
4.熱穩定性能要好
5.常用的隔膜有聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)微孔隔膜,以及丙烯與乙烯的共聚物、 聚乙烯均聚物等
6.賽默飛哈克流變儀針對此類聚合物樣品的基本流變(力學) 表征,拉伸性能,及其它復雜測試提供完整解決方案,從加工到表征。

基本流變性能表征


聚合物分子量分析及調控配方

  • 交點位置可以確定分子量和分子分布
  • 流變測試是確定新聚合物配方及質控的關鍵測試因素


動態熱機械力學性能及玻璃化轉變

粘性模量的最大值對應的溫度代表其玻璃化轉變溫度



熱穩定性



聚合物的降解研究




聚合物熔體和薄膜的拉伸性能SER



材料物性表征部(MC) 聚合物檢測和加工試驗儀器一覽



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