Focus on Cellulose ethers

CMC kötőanyag alkalmazása akkumulátorokban

A vízbázisú negatív elektródák fő kötőanyagaként a CMC termékeket széles körben használják a hazai és külföldi akkumulátorgyártók. Az optimális mennyiségű kötőanyag viszonylag nagy akkumulátorkapacitást, hosszú élettartamot és viszonylag alacsony belső ellenállást biztosít.

A kötőanyag a lítium-ion akkumulátorok egyik fontos segédanyaga. Ez a fő forrása a teljes elektróda mechanikai tulajdonságainak, és jelentős hatással van az elektróda gyártási folyamatára és az akkumulátor elektrokémiai teljesítményére. Magának a kötőanyagnak nincs kapacitása, és nagyon kis részt foglal el az akkumulátorban.

A lítium-ion akkumulátor elektródák kötőanyagainak az általános kötőanyagok tapadási tulajdonságai mellett az elektrolit duzzadását és korrózióját, valamint a töltés és kisütés során fellépő elektrokémiai korróziót is el kell viselniük. Az üzemi feszültségtartományban stabil marad, így nem sok polimer anyag használható lítium-ion akkumulátorok elektróda kötőanyagaként.

A jelenleg széles körben használt lítium-ion akkumulátor-kötőanyagok három fő típusa létezik: polivinilidén-fluorid (PVDF), sztirol-butadién-kaucsuk (SBR) emulzió és karboxi-metil-cellulóz (CMC). Emellett a poliakrilsav (PAA), a poliakrilnitrilt (PAN) és poliakrilátot tartalmazó vízbázisú kötőanyagok is egy bizonyos piacot foglalnak el.

Az akkumulátor szintű CMC négy jellemzője

A karboximetil-cellulóz savszerkezetének rossz vízoldhatósága miatt a jobb alkalmazhatóság érdekében a CMC igen széles körben használt anyag az akkumulátorgyártásban.

A vízbázisú negatív elektródák fő kötőanyagaként a CMC termékeket széles körben használják a hazai és külföldi akkumulátorgyártók. Az optimális mennyiségű kötőanyag viszonylag nagy akkumulátorkapacitást, hosszú élettartamot és viszonylag alacsony belső ellenállást biztosít.

A CMC négy jellemzője:

Először is, a CMC hidrofilré és oldhatóvá, vízben teljesen oldhatóvá teheti a terméket, szabad rostok és szennyeződések nélkül.

Másodszor, a helyettesítés mértéke egyenletes és a viszkozitás stabil, ami stabil viszkozitást és adhéziót biztosít.

Harmadszor, nagy tisztaságú, alacsony fémion-tartalmú termékeket kell előállítani.

Negyedszer, a termék jól kompatibilis az SBR latexszel és más anyagokkal.

Az akkumulátorban használt CMC nátrium-karboximetil-cellulóz minőségileg javította a használati hatását, és egyben jó használati teljesítményt biztosít, a jelenlegi használati hatás mellett.

A CMC szerepe az akkumulátorokban

A CMC a cellulóz karboximetilezett származéka, amelyet általában természetes cellulóz maró lúggal és monoklór-ecetsavval való reagáltatásával állítanak elő, és molekulatömege ezertől millióig terjed.

A CMC fehér vagy világossárga por, szemcsés vagy rostos anyag, amely erős higroszkópossággal rendelkezik, és vízben könnyen oldódik. Ha semleges vagy lúgos, az oldat nagy viszkozitású folyadék. Ha hosszú ideig 80 ℃ fölé hevítjük, a viszkozitása csökken, és vízben oldhatatlan lesz. 190-205°C-ra melegítve megbarnul, 235-248°C-ra melegítve elszenesedik.

Mivel a CMC-nek sűrítési, kötési, vízvisszatartó, emulgeáló és szuszpendáló funkciója van vizes oldatban, széles körben használják a kerámia, élelmiszeripar, kozmetika, nyomtatás és festés, papírgyártás, textil, bevonatok, ragasztók és orvostudomány, magas végkerámiák és lítium akkumulátorok A mező mintegy 7%-át teszi ki, közismert nevén „ipari mononátrium-glutamát”.

PontosabbanCMCakkumulátorban, a CMC funkciói a következők: a negatív elektród aktív anyagának és vezető anyagának diszpergálása; sűrítő és ülepedést gátló hatás a negatív elektróda iszapra; kötés segítése; az elektróda feldolgozási teljesítményének stabilizálása és az akkumulátor ciklusának javítása Teljesítmény; javítja a rúddarab lefejtési szilárdságát stb.

A CMC teljesítménye és kiválasztása

CMC hozzáadása az elektródiszap készítése során növelheti a zagy viszkozitását, és megakadályozhatja az iszap ülepedését. A CMC vizes oldatban lebontja a nátriumionokat és anionokat, és a hőmérséklet emelkedésével csökken a CMC ragasztó viszkozitása, amely könnyen felszívja a nedvességet és gyenge a rugalmassága.

A CMC nagyon jó szerepet játszhat a negatív elektróda grafit diszperziójában. A CMC mennyiségének növekedésével bomlástermékei megtapadnak a grafitszemcsék felületén, és a grafitszemcsék az elektrosztatikus erő hatására taszítják egymást, jó diszperziós hatást érve el.

A CMC nyilvánvaló hátránya, hogy viszonylag törékeny. Ha az összes CMC-t használjuk kötőanyagként, a grafit negatív elektróda összeesik a pólusdarab préselési és vágási folyamata során, ami komoly porveszteséget okoz. Ugyanakkor a CMC-t nagymértékben befolyásolja az elektróda anyagok és a pH-érték aránya, és az elektróda lapja töltés és kisütés során megrepedhet, ami közvetlenül befolyásolja az akkumulátor biztonságát.

Kezdetben a negatív elektródák keverésére használt kötőanyag PVDF és más olajalapú kötőanyagok voltak, de a környezetvédelem és egyéb tényezők figyelembevételével általánossá vált a vízbázisú kötőanyagok használata negatív elektródákhoz.

A tökéletes kötőanyag nem létezik, próbáljon olyan kötőanyagot választani, amely megfelel a fizikai feldolgozási és elektrokémiai követelményeknek. A lítium akkumulátor technológia fejlődésével, valamint a költség- és környezetvédelmi problémákkal a vízbázisú kötőanyagok idővel felváltják az olajalapú kötőanyagokat.

CMC két fő gyártási folyamat

A különböző éterező közegek szerint a CMC ipari gyártása két kategóriába sorolható: vízbázisú módszer és oldószer alapú módszer. A vizet reakcióközegként alkalmazó eljárást vízközeg-módszernek nevezik, amelyet lúgos közeg és alacsony minőségű CMC előállítására használnak. A szerves oldószert reakcióközegként alkalmazó módszert oldószeres módszernek nevezzük, amely közepes és magas minőségű CMC előállítására alkalmas. Ezt a két reakciót egy dagasztógépben hajtják végre, amely a dagasztási folyamathoz tartozik, és jelenleg a CMC előállításának fő módszere.

Vizes közeg módszer: egy korábbi ipari gyártási eljárás, a módszer az alkáli cellulóz és az éterező szer reagáltatása szabad lúg és víz körülményei között, amelyet közepes és gyenge minőségű CMC termékek, például mosószerek és textil enyvezők előállítására használnak. . A vízközeg módszer előnye, hogy a berendezés követelményei viszonylag egyszerűek és a költségek alacsonyak; hátránya, hogy a nagy mennyiségű folyékony közeg hiánya miatt a reakció során keletkező hő megnöveli a hőmérsékletet és felgyorsítja a mellékreakciók sebességét, aminek következtében az éterezési hatékonyság alacsony, a termék minősége pedig rossz.

Oldószer módszer; más néven szerves oldószeres módszer, a reakcióhígítószer mennyisége szerint dagasztási módszerre és szuszpenziós módszerre oszlik. Fő jellemzője, hogy a lúgosítási és éterezési reakciókat szerves oldószer, mint reakcióközeg (hígító) körülményei között hajtják végre. A vizes módszer reakciófolyamatához hasonlóan az oldószeres módszer is két lépésből áll: lúgosítás és éterezés, de ennek a két szakasznak a reakcióközeg eltérő. Az oldószeres módszer előnye, hogy kihagyja a vizes módszerben rejlő lúgos áztatási, préselési, zúzási és öregítési folyamatokat, a lúgosítás és az éterezés a dagasztóban történik; hátránya, hogy a hőmérséklet szabályozhatósága viszonylag rossz, a helyigény pedig viszonylag gyenge. , magasabb költség.


Feladás időpontja: 2023-05-05
WhatsApp online csevegés!