Како главно врзивно средство за материјали за негативни електроди базирани на вода, CMC производите се широко користени од домашни и странски производители на батерии. Оптималната количина на врзивно средство може да добие релативно голем капацитет на батеријата, долг век на траење и релативно низок внатрешен отпор.
Врзувачот е еден од важните помошни функционални материјали во литиум-јонските батерии. Тој е главниот извор на механичките својства на целата електрода и има важно влијание врз процесот на производство на електродата и електрохемиските перформанси на батеријата. Самото врзивно средство нема капацитет и зафаќа многу мал дел во батеријата.
Покрај лепливите својства на општите врзива, материјалите за врзување на електродата на литиум-јонските батерии, исто така, треба да можат да го издржат отокот и корозијата на електролитот, како и да ја издржат електрохемиската корозија за време на полнење и празнење. Останува стабилен во опсегот на работниот напон, така што нема многу полимерни материјали што може да се користат како врзива за електроди за литиум-јонски батерии.
Постојат три главни типа на врзива за литиум-јонски батерии кои се широко користени во моментов: поливинилиден флуорид (PVDF), емулзија од стирен-бутадиен гума (SBR) и карбоксиметил целулоза (CMC). Покрај тоа, полиакрилна киселина (PAA), врзива на база на вода со полиакрилонитрил (PAN) и полиакрилат како главни компоненти исто така заземаат одреден пазар.
Четири карактеристики на CMC на ниво на батерија
Поради слабата растворливост во вода на киселинската структура на карбоксиметил целулозата, со цел подобро да се примени, CMC е многу широко користен материјал во производството на батерии.
Како главно врзивно средство за материјали за негативни електроди базирани на вода, CMC производите се широко користени од домашни и странски производители на батерии. Оптималната количина на врзивно средство може да добие релативно голем капацитет на батеријата, долг век на траење и релативно низок внатрешен отпор.
Четирите карактеристики на CMC се:
Прво, CMC може да го направи производот хидрофилен и растворлив, целосно растворлив во вода, без слободни влакна и нечистотии.
Второ, степенот на замена е униформа, а вискозноста е стабилна, што може да обезбеди стабилна вискозност и адхезија.
Трето, произведувајте производи со висока чистота со ниска содржина на метални јони.
Четврто, производот има добра компатибилност со SBR латекс и други материјали.
CMC натриум карбоксиметил целулозата што се користи во батеријата квалитативно го подобри нејзиниот ефект на употреба, а во исто време и обезбедува добри перформанси за употреба, со ефектот на тековната употреба.
Улогата на CMC во батериите
CMC е карбоксиметилиран дериват на целулоза, кој обично се подготвува со реакција на природна целулоза со каустична алкали и монохлороцетна киселина, а неговата молекуларна тежина се движи од илјадници до милиони.
CMC е прашок од бел до светло жолт, зрнеста или влакнеста материја, која има силна хигроскопност и лесно се раствора во вода. Кога е неутрален или алкален, растворот е течност со висок вискозитет. Ако долго време се загрева над 80℃, вискозноста ќе се намали и ќе биде нерастворлив во вода. Станува кафеава кога ќе се загрее на 190-205°C, а се карбонизира кога ќе се загрее на 235-248°C.
Бидејќи CMC има функции на згуснување, поврзување, задржување на водата, емулзификација и суспензија во воден раствор, тој е широко користен во областа на керамика, храна, козметика, печатење и боење, производство на хартија, текстил, облоги, лепила и медицина, високо крајна керамика и литиумски батерии Полето опфаќа околу 7%, попознато како „индустриски мононатриум глутамат“.
ПоточноЦУКво батерија, функциите на CMC се: дисперзија на негативната електрода активен материјал и спроводлив агенс; ефект на згуснување и анти-седиментација на кашеста маса на негативната електрода; помошно врзување; стабилизирање на перформансите на обработка на електродата и помагање за подобрување на циклусот на батеријата Перформанси; подобрување на јачината на лупењето на парчето столб, итн.
Изведба и избор на ЦУК
Додавањето CMC при правење на кашеста маса на електродата може да ја зголеми вискозноста на кашеста маса и да спречи таложење на кашеста маса. CMC ќе разложи натриумови јони и анјони во воден раствор, а вискозноста на CMC лепилото ќе се намали со зголемувањето на температурата, која лесно ја апсорбира влагата и има слаба еластичност.
CMC може да игра многу добра улога во дисперзијата на графит со негативни електроди. Како што се зголемува количината на CMC, производите на неговото распаѓање ќе се залепат на површината на честичките од графит, а честичките од графитот ќе се одвратат една со друга поради електростатската сила, постигнувајќи добар ефект на дисперзија.
Очигледниот недостаток на CMC е тоа што е релативно кршлив. Ако целата CMC се користи како врзивно средство, графитната негативна електрода ќе се сруши за време на процесот на притискање и сечење на парчето столб, што ќе предизвика сериозно губење на прав. Во исто време, на CMC во голема мера влијае односот на материјалите на електродата и pH вредноста, а листот на електродата може да пукне при полнење и празнење, што директно влијае на безбедноста на батеријата.
Првично, врзивно средство што се користеше за мешање на негативните електроди беше PVDF и други врзива базирани на масло, но имајќи ја предвид заштитата на животната средина и другите фактори, стана главен тек да се користат врзива на база на вода за негативни електроди.
Совршеното врзивно средство не постои, обидете се да изберете врзивно средство кое ги исполнува барањата за физичка обработка и електрохемиски производи. Со развојот на технологијата на литиумски батерии, како и проблемите со трошоците и заштитата на животната средина, врзивите на база на вода на крајот ќе ги заменат врзивите на база на масло.
CMC два главни производни процеси
Според различни медиуми за етерификација, индустриското производство на CMC може да се подели во две категории: метод базиран на вода и метод базиран на растворувачи. Методот што користи вода како медиум за реакција се нарекува метод на воден медиум, кој се користи за производство на алкален медиум и CMC со низок степен. Методот на користење на органски растворувач како медиум за реакција се нарекува метод на растворувач, кој е погоден за производство на CMC со средна и висококвалитетна. Овие две реакции се изведуваат во месење, кој припаѓа на процесот на месење и во моментов е главен метод за производство на CMC.
Метод на воден медиум: претходен процес на индустриско производство, методот е да реагира алкална целулоза и агенс за етерификација во услови на слободни алкали и вода, што се користи за подготовка на производи со среден и низок квалитет CMC, како што се детергенти и средства за големината на текстилот Чекај . Предноста на методот на воден медиум е што барањата за опрема се релативно едноставни, а цената е мала; Недостаток е што поради недостаток на голема количина на течен медиум, топлината што се создава од реакцијата ја зголемува температурата и ја забрзува брзината на страничните реакции, што резултира со ниска ефикасност на етерификација и слаб квалитет на производот.
Метод на растворувач; познат и како метод на органски растворувач, тој е поделен на метод на месење и метод на кашеста маса според количината на реакциониот разредувач. Неговата главна карактеристика е што реакциите на алкализација и етерификација се изведуваат под услов на органски растворувач како медиум за реакција (разредувач). Како и процесот на реакција на методот на вода, методот на растворувач исто така се состои од две фази на алкализација и етерификација, но медиумот за реакција на овие две фази е различен. Предноста на методот на растворувач е тоа што ги испушта процесите на натопување, пресување, дробење и стареење со алкали, својствени за методот на вода, а алкализацијата и етерификацијата се вршат во месењето; Недостаток е што контролата на температурата е релативно слаба, а барањата за простор се релативно лоши. , повисоки трошоци.
Време на објавување: Јан-05-2023 година