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行業動態

新消息:國內一款專門用于鋰電池行業的在線粘度計問世!

作者: 發布時間:2022-03-31 17:25:12點擊:91005

信息摘要:

鋰電池安全可靠地保持了現代生活的必需品和舒適性。它們具有大量的實際應用-消費電子電源,電動汽車(EV)電源,太陽能存儲,UPS,偏遠地區的警報系統,移動設備和便攜式電源。當前,這種電池技術正處于進行公路運輸和可再生能源儲能革命的邊緣。電池的性能和使用壽命構成了電動汽車以及固定式電能存儲系統進入市場的瓶頸。一件事已經很清楚了:整個電池制造過程中的過程都需要進行優化,以實現目標特性并保持質量。

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鋰電池安全可靠地保持了現代生活的必需品和舒適性。它們具有大量的實際應用-消費電子電源,電動汽車(EV)電源,太陽能存儲,UPS,偏遠地區的警報系統,移動設備和便攜式電源。當前,這種電池技術正處于進行公路運輸和可再生能源儲能革命的邊緣。電池的性能和使用壽命構成了電動汽車以及固定式電能存儲系統進入市場的瓶頸。一件事已經很清楚了:整個電池制造過程中的過程都需要進行優化,以實現目標特性并保持質量。

產品應用領域

電池組裝的第一步是將含有活性材料,導電材料和聚合物粘合劑的懸浮液在溶劑中沉積到銅膜或鋁膜上(漿料制備和涂覆)。然后進行電極的干燥,壓延和定徑。為了提供理想的電化學性能,需要嚴密控制電池電極的多步制造過程。漿料是非常復雜的懸浮系統,在高粘度介質中包含很大百分比的不同化學物質,尺寸和形狀的固體顆粒。漿料的徹底混合對于均勻性至關重要。漿料的流變性質影響重要的屬性:漿料穩定性,易于混合和涂層性能,這會影響成品電極。組成和施加的加工條件可能會對所得懸浮液的流變性產生影響。密度和粘度量化了流動特性,并表征了樣品內部結構的程度以及固體或液體狀行為占主導地位的程度。在電極制造過程中,過程中成分的粘度特別重要,并且在電池制造過程(例如涂層)中起著至關重要的作用。聚合物粘合劑溶液的粘度影響涂層性能。它影響粉末在其中分散的難易程度,混合所需的功率以及均勻涂層的施加速度。多孔電極理論(PET)表明,正極密度與鋰離子電池單元整體性能的相關性已通過實驗驗證。具有高正極密度的電池在低電流速率下顯示出稍高的放電容量,但是在高電流速率下,具有低正極密度的電池顯示出更好的性能。

電池制造過程中的步驟

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問題陳述

決定漿料物理性質的漿料成分及其狀態的分散性,在設計和開發用于生產鋰離子電池的混合和涂覆工藝中至關重要。

  • 鋰離子電池(LIB)電極漿料的常規生產方法基于分批或準連續過程。

  • 連續混合過程包括所有液體和固體組分的定量加料以及液相中固體顆粒的微觀分布。

電池敏感的化學性質意味著節省時間和成本不能以犧牲質量為代價,而質量必須保持很高的水平??刂泼芏群驼扯纫詢灮a過程可確保一致性,質量和顯著的材料成本節省??梢酝ㄟ^在線監測和控制密度和粘度來改善連續混合過程的過程控制和可追溯性。在線集成支持的自動化使優化整個生產線的所有過程成為可能,從而使電池制造更快,以滿足不斷增長的需求。


過程挑戰

監測和控制重要的電極漿料參數-密度和粘度與高性能電極的開發和制造及其制造極為相關。關鍵原因:

  • 在漿料混合過程中(步驟1),不必要的攪動會隨著時間的流逝而惡化并破壞內部結構。目標是在不破壞顆粒的情況下,以最大的均勻度實現成分的徹底混合。密度控制可確保正確的材料組成和成分分數,而粘度控制可確保漿料制備過程的一致性。

  • 高粘度漿料會在涂布過程(步驟2)中引起問題,而分散性差會導致膜均勻性低。涂層厚度和層密度的均勻性對于確??刂齐姵氐膲勖ǔ潆娧h時間)和離子傳輸速率至關重要,同時調節層厚度可以制造出更小的電池。粘度控制對于獲得均勻的涂層厚度和最小的涂層厚度偏差至關重要。

  • 較高的電池漿料粘度可增加站立時的抗沉淀能力,并在涂層上提供較厚的電極膜。較高的粘度還可能使涂覆過程難以控制,可能導致涂覆不規則和層密度可變,從而導致離子傳輸速率變化,從而導致電池壽命無法預測(充電周期不可預測)。

  • 電極密度會影響鋰離子電池的循環性能和不可逆容量損失。需要根據日歷處理中的要求在適當的范圍內對其進行監視和控制(步驟3)。




精靈的解決方案

自動化在線粘度測量和控制對于控制電池制造過程的漿料制備,涂覆和干燥階段中的電極漿料參數至關重要,而在壓延階段需要密切監控電極密度以提高電池性能。精靈為多步電池制造過程中的過程控制和優化提供以下解決方案:

  • 一致 粘性 測量: 精靈的在線粘度計 是一款具有內置流體溫度測量功能的大范圍在線粘度測量設備,能夠實時檢測任何工藝流中的粘度變化。

  • 一致 粘度和密度 測量: 精靈的在線粘度密度計 是具有內置流體溫度測量功能的在線同時密度和粘度測量儀器。如果密度測量對您的操作很重要,則這款是滿足您需求的不錯傳感器,擁有它便可以同時獲得精確的粘度和密度測量值。


精靈的優勢


緊湊的外形

精靈可以定制非常小的外形尺寸,可簡化OEM和翻新安裝。它可以極其輕松地在任何流程流中輕松集成。

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無壓降 工藝線

精靈的在線粘度計和在線粘度&密度計導致生產線中的壓降很小。粘度和密度測量在牛頓以及非牛頓,單相和多相流體中極為精確且可重復性很高。

對安裝條件不敏感:可能的任何配置


本文標簽:
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