鋰離子電池漿料的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定儀選型及測(cè)試方法

鋰離子電池漿料是由活性物質(zhì)（正負(fù)極材料）、黏結(jié)劑、導(dǎo)電劑等，通過(guò)攪拌的方式均勻分散于溶劑中制備而成的。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(dòng)性能，而且黏度的一致性和高低同樣會(huì)影響后序涂布的均勻性和涂布效率。粘度過(guò)高或過(guò)低都是不利于極片涂布的，粘度高的漿料不容易沉淀且分散性會(huì)好一點(diǎn)，但是過(guò)高的粘度不利于流平效果，不利于涂布；粘度過(guò)低也是不好的，粘度低時(shí)雖然漿料流動(dòng)性好，但干燥困難，降低了涂布的干燥效率，還會(huì)發(fā)生涂層龜裂、漿料顆粒團(tuán)聚、面密度一致性不好等問(wèn)題。

電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s，是參考指標(biāo)，主要根據(jù)兩點(diǎn)確定：
1 漿料沉降情況；
2 實(shí)際涂布效果，不同涂布機(jī)可能有不同的粘度范圍，當(dāng)然活性物質(zhì)類型、粘結(jié)劑體系也會(huì)有影響。

電極漿料需要具有穩(wěn)定且恰當(dāng)?shù)恼扯?，這是電池生產(chǎn)過(guò)程中保證電池一致性的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著合漿結(jié)束，攪拌停止，漿料會(huì)出現(xiàn)沉降、絮凝聚并等現(xiàn)象，產(chǎn)生大顆粒，這會(huì)對(duì)后續(xù)的涂布等工序造成較大的影響。表征漿料穩(wěn)定性的主要參數(shù)有流動(dòng)性、粘度、固含量、密度等。目前主要說(shuō)明和討論漿料的粘度的相關(guān)檢測(cè)方法及配置及一般漿料的粘度范圍。

不同的漿料體系具有不同的粘度變化規(guī)律，目前主流的漿料體系是正極漿料PVDF/NMP油性體系，負(fù)極漿料是石墨/CMC/SBR水性體系。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，正極油性為4000-5500cP，負(fù)極水性2500到4000cP是一個(gè)對(duì)于穩(wěn)定性及涂布效果的一個(gè)比較佳的范圍。那么對(duì)于這種漿料的粘度計(jì)應(yīng)該如何選擇及如何測(cè)量呢？

電極漿料是一種是由多種不同比重、不同粒度的原料組成，又是固-液相混合分散，形成的漿料屬于非牛頓流體。非牛頓液體的粘度除了與溫度有關(guān)外，還與剪切速率、時(shí)間有關(guān)，并有剪切變稀或剪切變稠的變化。對(duì)于電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s，一般目前鋰電新能源行業(yè)業(yè)界有2種的常見(jiàn)的配置及參數(shù)設(shè)置：

1

Brookfield RVDV2T/RVDV3T連續(xù)感應(yīng)粘度計(jì)

2

Brookfield Rheocalc 32控制分析軟件

3

Brookfield TC-550MX/550AP（帶編程）

制冷恒溫水浴
 

轉(zhuǎn)子選擇1:  3號(hào)轉(zhuǎn)子，10rpm, 測(cè)量時(shí)間 90s, 恒溫25.0±0.5°C

扭矩：一般在30-90%

轉(zhuǎn)子選擇2:  5號(hào)轉(zhuǎn)子，30rpm, 測(cè)量時(shí)間 60s, 恒溫25.0±0.5°C

扭矩：一般在30-90%

（備注：因?yàn)檎扯仁窍鄬?duì)值及非牛頓流體，必須上下游比較數(shù)據(jù)及內(nèi)部監(jiān)控，必須統(tǒng)一機(jī)型及測(cè)試條件，否則結(jié)果的參考價(jià)值不高。）

BROOKFIELD粘度計(jì)/流變儀使用方便、靈活性大、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、精確度高以及完善的售后服務(wù)，使BROOKFIELD粘度計(jì)/流變儀得到了全世界廣大用戶的喜愛(ài)和擁護(hù)。所有BROOKFIELD粘度計(jì)的精確度都在使用范圍內(nèi)的±1.0%，重現(xiàn)性為±0.2%。對(duì)于DV-1M 以上的機(jī)型都是連續(xù)感應(yīng)的，只要使用相同機(jī)型和相同測(cè)試方法，無(wú)論在世界什么地方，都可以得到一樣的結(jié)果。

眾所周知，當(dāng)制備電芯的正負(fù)極漿料的粘度由于種種原因造成低于1000cP時(shí)，會(huì)對(duì)極片的面密度造成很大的影響，而且還會(huì)影響其制成的電池的性能，如果粘度在小于500cP，正負(fù)極漿料將會(huì)報(bào)廢。而正負(fù)極材料價(jià)格昂貴，一旦報(bào)廢，給企業(yè)造成損失難以估量。其中美國(guó)BROOKFIELD DV-2T 作為全球受歡迎的多功能觸摸屏連續(xù)感應(yīng)的粘度計(jì)，通過(guò)Rheocalc 32 控制分析軟件測(cè)量時(shí)間與粘度的變化曲線，長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控粘度變化的實(shí)驗(yàn)可直接表征漿料的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，另外在鋰離子電池漿料制備的整個(gè)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控漿料粘度的變化，出現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整配方及操作條件，檢查環(huán)境及原料品質(zhì)的變化，為鋰電池行業(yè)的漿料穩(wěn)定性測(cè)試及節(jié)約生產(chǎn)成本，保證良品率保駕護(hù)航。