Focus on Cellulose ethers

CMC saistvielas pielietošana baterijās

Kā galveno ūdens bāzes negatīvo elektrodu materiālu saistvielu CMC produktus plaši izmanto vietējie un ārvalstu akumulatoru ražotāji. Optimālais saistvielas daudzums var iegūt salīdzinoši lielu akumulatora ietilpību, ilgu cikla kalpošanas laiku un salīdzinoši zemu iekšējo pretestību.

Saistviela ir viens no svarīgākajiem funkcionālajiem palīgmateriāliem litija jonu akumulatoros. Tas ir galvenais visa elektroda mehānisko īpašību avots, un tam ir būtiska ietekme uz elektroda ražošanas procesu un akumulatora elektroķīmisko veiktspēju. Pašai saistvielai nav ietilpības, un tā akumulatorā aizņem ļoti nelielu daļu.

Papildus vispārējo saistvielu adhezīvajām īpašībām litija jonu akumulatoru elektrodu saistvielu materiāliem arī jāspēj izturēt elektrolīta uzpūšanos un koroziju, kā arī izturēt elektroķīmisko koroziju uzlādes un izlādes laikā. Tas paliek stabils darba sprieguma diapazonā, tāpēc nav daudz polimēru materiālu, ko var izmantot kā litija jonu akumulatoru elektrodu saistvielas.

Pašlaik plaši tiek izmantoti trīs galvenie litija jonu akumulatoru saistvielu veidi: polivinilidēnfluorīds (PVDF), stirola-butadiēna gumijas (SBR) emulsija un karboksimetilceluloze (CMC). Turklāt noteiktu tirgu aizņem arī poliakrilskābe (PAA), saistvielas uz ūdens bāzes ar poliakrilnitrilu (PAN) un poliakrilātu kā galvenajām sastāvdaļām.

Četri akumulatora līmeņa CMC raksturlielumi

Karboksimetilcelulozes skābes struktūras vājās šķīdības ūdenī dēļ, lai to labāk pielietotu, CMC ir ļoti plaši izmantots materiāls akumulatoru ražošanā.

Kā galveno ūdens bāzes negatīvo elektrodu materiālu saistvielu CMC produktus plaši izmanto vietējie un ārvalstu akumulatoru ražotāji. Optimālais saistvielas daudzums var iegūt salīdzinoši lielu akumulatora ietilpību, ilgu cikla kalpošanas laiku un salīdzinoši zemu iekšējo pretestību.

Četras CMC īpašības ir:

Pirmkārt, CMC var padarīt produktu hidrofilu un šķīstošu, pilnībā šķīst ūdenī, bez brīvām šķiedrām un piemaisījumiem.

Otrkārt, aizvietošanas pakāpe ir vienmērīga un viskozitāte ir stabila, kas var nodrošināt stabilu viskozitāti un saķeri.

Treškārt, ražojiet augstas tīrības pakāpes produktus ar zemu metāla jonu saturu.

Ceturtkārt, produktam ir laba saderība ar SBR lateksu un citiem materiāliem.

Akumulatorā izmantotā CMC nātrija karboksimetilceluloze ir kvalitatīvi uzlabojusi tā lietošanas efektu un tajā pašā laikā nodrošina labu lietošanas veiktspēju ar pašreizējo lietošanas efektu.

CMC loma akumulatoros

CMC ir karboksimetilēts celulozes atvasinājums, ko parasti iegūst, dabiskai celulozei reaģējot ar kodīgu sārmu un monohloretiķskābi, un tā molekulmasa svārstās no tūkstošiem līdz miljoniem.

CMC ir balts vai gaiši dzeltens pulveris, granulēta vai šķiedraina viela, kam ir spēcīga higroskopiskums un kas viegli šķīst ūdenī. Ja tas ir neitrāls vai sārmains, šķīdums ir augstas viskozitātes šķidrums. Ja to ilgstoši karsē virs 80℃, viskozitāte samazināsies un ūdenī nešķīst. Karsējot līdz 190-205°C, tas kļūst brūns, un, uzkarsējot līdz 235-248°C, karbonizējas.

Tā kā CMC ir sabiezēšanas, saistīšanas, ūdens aiztures, emulgācijas un suspensijas funkcijas ūdens šķīdumā, to plaši izmanto keramikas, pārtikas, kosmētikas, apdrukas un krāsošanas, papīra ražošanas, tekstilizstrādājumu, pārklājumu, līmju un medicīnas, augstas kvalitātes gala keramika un litija baterijas Lauks veido aptuveni 7%, plaši pazīstams kā "industriālais mononātrija glutamāts".

KonkrētiCMCakumulatorā, CMC funkcijas ir: negatīvā elektroda aktīvā materiāla un vadošā aģenta izkliedēšana; sabiezēšanas un anti-sedimentācijas iedarbība uz negatīvo elektrodu vircu; palīdzot savienošanai; stabilizējot elektrodu apstrādes veiktspēju un palīdzot uzlabot akumulatora ciklu veiktspēju; uzlabot staba daļas nolobīšanās izturību utt.

CMC veiktspēja un izvēle

CMC pievienošana, veidojot elektrodu vircu, var palielināt vircas viskozitāti un novērst vircas nosēšanos. CMC sadalīs nātrija jonus un anjonus ūdens šķīdumā, un, paaugstinoties temperatūrai, samazināsies CMC līmes viskozitāte, kas viegli absorbē mitrumu un tai ir slikta elastība.

CMC var spēlēt ļoti labu lomu negatīvā elektroda grafīta izkliedēšanā. Palielinoties CMC daudzumam, tā sadalīšanās produkti pieķersies grafīta daļiņu virsmai, un grafīta daļiņas elektrostatiskā spēka ietekmē atgrūdīs viena otru, panākot labu dispersijas efektu.

Acīmredzamais CMC trūkums ir tas, ka tas ir salīdzinoši trausls. Ja kā saistviela tiek izmantota visa CMC, grafīta negatīvais elektrods sabruks pola daļas presēšanas un griešanas procesā, kas izraisīs nopietnus pulvera zudumus. Tajā pašā laikā CMC lielā mērā ietekmē elektrodu materiālu un pH vērtības attiecība, un elektrodu loksne var saplaisāt uzlādes un izlādes laikā, kas tieši ietekmē akumulatora drošību.

Sākotnēji negatīvo elektrodu maisīšanai izmantotā saistviela bija PVDF un citas uz eļļas bāzes izgatavotas saistvielas, taču, ņemot vērā vides aizsardzību un citus faktorus, negatīviem elektrodiem ir kļuvis plaši izplatīts ūdens bāzes saistvielu izmantošana.

Ideāla saistviela neeksistē, mēģiniet izvēlēties saistvielu, kas atbilst fizikālās apstrādes un elektroķīmiskajām prasībām. Attīstoties litija bateriju tehnoloģijai, kā arī izmaksu un vides aizsardzības problēmām, ūdens bāzes saistvielas galu galā aizstās uz eļļas bāzes izgatavotās saistvielas.

CMC divi galvenie ražošanas procesi

Saskaņā ar dažādiem ēterifikācijas līdzekļiem CMC rūpniecisko ražošanu var iedalīt divās kategorijās: metode uz ūdens bāzes un metode uz šķīdinātāju bāzes. Metodi, kurā kā reakcijas vidi izmanto ūdeni, sauc par ūdens barotnes metodi, ko izmanto sārmainas vides un zemas kvalitātes CMC iegūšanai. Organiskā šķīdinātāja izmantošanas metodi kā reakcijas vidi sauc par šķīdinātāja metodi, kas ir piemērota vidējas un augstas kvalitātes CMC ražošanai. Šīs divas reakcijas tiek veiktas mīcīšanas iekārtā, kas pieder pie mīcīšanas procesa un pašlaik ir galvenā CMC ražošanas metode.

Ūdens barotnes metode: agrāks rūpnieciskās ražošanas process, metode ir sārmainās celulozes un ēterifikācijas aģenta reakcija brīva sārma un ūdens apstākļos, ko izmanto vidējas un zemas kvalitātes CMC produktu, piemēram, mazgāšanas līdzekļu un tekstilizstrādājumu līmēšanas līdzekļu, pagatavošanai. . Ūdens barotnes metodes priekšrocība ir tāda, ka aprīkojuma prasības ir salīdzinoši vienkāršas un izmaksas ir zemas; trūkums ir tāds, ka liela daudzuma šķidrās vides trūkuma dēļ reakcijas radītais siltums paaugstina temperatūru un paātrina blakusreakciju ātrumu, kā rezultātā ir zema ēterizācijas efektivitāte un slikta produkta kvalitāte.

Šķīdinātāja metode; pazīstama arī kā organiskā šķīdinātāja metode, to iedala mīcīšanas metodē un vircas metodē atbilstoši reakcijas šķīdinātāja daudzumam. Tās galvenā iezīme ir tāda, ka sārmināšanas un ēterizācijas reakcijas tiek veiktas organiskā šķīdinātāja kā reakcijas vides (atšķaidītāja) apstākļos. Tāpat kā ūdens metodes reakcijas process, arī šķīdinātāja metode sastāv no diviem sārmināšanas un ēterizācijas posmiem, taču šo divu posmu reakcijas vide ir atšķirīga. Šķīdinātāja metodes priekšrocība ir tāda, ka tajā netiek izmantoti sārmu mērcēšanas, presēšanas, drupināšanas un novecošanas procesi, kas raksturīgi ūdens metodei, un sārmināšana un ēterifikācija tiek veikta mīcīšanas mašīnā; trūkums ir tas, ka temperatūras kontrole ir salīdzinoši slikta, un telpas prasības ir salīdzinoši sliktas. ,augstākas izmaksas.


Izlikšanas laiks: Jan-05-2023
WhatsApp tiešsaistes tērzēšana!