ब्याट्री मा CMC बाइंडर को आवेदन

पानी आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री को मुख्य बाइंडर को रूप मा, CMC उत्पादनहरु व्यापक रूप देखि घरेलू र विदेशी ब्याट्री निर्माताहरु द्वारा प्रयोग गरिन्छ। बाइन्डरको इष्टतम मात्राले अपेक्षाकृत ठूलो ब्याट्री क्षमता, लामो चक्र जीवन र अपेक्षाकृत कम आन्तरिक प्रतिरोध प्राप्त गर्न सक्छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा बाइन्डर महत्त्वपूर्ण सहायक कार्यात्मक सामग्रीहरू मध्ये एक हो। यो सम्पूर्ण इलेक्ट्रोडको मेकानिकल गुणहरूको मुख्य स्रोत हो र यसले इलेक्ट्रोडको उत्पादन प्रक्रिया र ब्याट्रीको इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शनमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। बाइन्डर आफैंमा कुनै क्षमता छैन र ब्याट्रीमा धेरै सानो अनुपात ओगटेको छ।

सामान्य बाइन्डरहरूको टाँसने गुणहरूको अतिरिक्त, लिथियम-आयन ब्याट्री इलेक्ट्रोड बाइन्डर सामग्रीहरू पनि इलेक्ट्रोलाइटको सूजन र जंगको सामना गर्न सक्षम हुनु आवश्यक छ, साथै चार्ज र डिस्चार्जको समयमा इलेक्ट्रोकेमिकल जंगको सामना गर्न। यो काम गर्ने भोल्टेज दायरामा स्थिर रहन्छ, त्यसैले त्यहाँ धेरै बहुलक सामग्रीहरू छैनन् जुन लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि इलेक्ट्रोड बाइन्डरको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

त्यहाँ तीन मुख्य प्रकारका लिथियम-आयन ब्याट्री बाइन्डरहरू छन् जुन वर्तमानमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ: पोलिभिनिलाइडिन फ्लोराइड (PVDF), स्टाइरेन-बुटाडियन रबर (SBR) इमल्सन र कार्बोक्सिमथिल सेलुलोज (CMC)। थप रूपमा, polyacrylic एसिड (PAA), polyacrylonitrile (PAN) र polyacrylate मुख्य कम्पोनेन्टको रूपमा पानी-आधारित बाइन्डरहरूले पनि निश्चित बजार ओगटेका छन्।

ब्याट्री-स्तर CMC को चार विशेषताहरू

Carboxymethyl सेल्युलोज को एसिड संरचना को गरीब पानी घुलनशीलता को कारण, यसलाई राम्रोसँग लागू गर्न को लागी, CMC ब्याट्री उत्पादन मा एक धेरै व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको सामग्री हो।

पानी आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री को मुख्य बाइंडर को रूप मा, CMC उत्पादनहरु व्यापक रूप देखि घरेलू र विदेशी ब्याट्री निर्माताहरु द्वारा प्रयोग गरिन्छ। बाइन्डरको इष्टतम मात्राले अपेक्षाकृत ठूलो ब्याट्री क्षमता, लामो चक्र जीवन र अपेक्षाकृत कम आन्तरिक प्रतिरोध प्राप्त गर्न सक्छ।

CMC को चार विशेषताहरू हुन्:

पहिलो, CMC ले उत्पादनलाई हाइड्रोफिलिक र घुलनशील बनाउन सक्छ, पानीमा पूर्ण रूपमा घुलनशील, फ्री फाइबर र अशुद्धता बिना।

दोस्रो, प्रतिस्थापनको डिग्री समान छ र चिपचिपापन स्थिर छ, जसले स्थिर चिपचिपापन र आसंजन प्रदान गर्न सक्छ।

तेस्रो, कम धातु आयन सामग्रीको साथ उच्च शुद्धता उत्पादनहरू उत्पादन गर्नुहोस्।

चौथो, उत्पादनको SBR लेटेक्स र अन्य सामग्रीहरूसँग राम्रो अनुकूलता छ।

ब्याट्रीमा प्रयोग गरिएको सीएमसी सोडियम कार्बोक्सिमेथिल सेलुलोजले यसको प्रयोग प्रभावलाई गुणात्मक रूपमा सुधार गरेको छ, र एकै समयमा यसलाई हालको प्रयोग प्रभावको साथ राम्रो प्रयोग प्रदर्शन प्रदान गर्दछ।

ब्याट्री मा CMC को भूमिका

CMC सेल्युलोजको कार्बोक्सिमेथाइलेटेड व्युत्पन्न हो, जुन सामान्यतया प्राकृतिक सेल्युलोजलाई कास्टिक अल्काली र मोनोक्लोरोएसेटिक एसिडसँग प्रतिक्रिया गरेर तयार गरिन्छ, र यसको आणविक वजन हजारौंदेखि लाखौंसम्म हुन्छ।

CMC एक सेतो देखि हल्का पहेंलो पाउडर, दानेदार वा रेशेदार पदार्थ हो, जसमा बलियो हाइग्रोस्कोपीसिटी हुन्छ र पानीमा सजिलै घुलनशील हुन्छ। जब यो तटस्थ वा क्षारीय हुन्छ, समाधान एक उच्च चिपचिपापन तरल हो। यदि यसलाई लामो समयको लागि 80 ℃ माथि तताइएको छ भने, चिपचिपाहट कम हुनेछ र यो पानीमा अघुलनशील हुनेछ। 190-205 डिग्री सेल्सियसमा तताउँदा यो खैरो हुन्छ, र 235-248 डिग्री सेल्सियसमा तताउँदा कार्बनाइज हुन्छ।

CMC सँग जलीय घोलमा गाढा बनाउने, बन्धन, पानी रिटेन्सन, इमल्सिफिकेशन र सस्पेन्सन गर्ने कार्यहरू भएकाले, यो सिरेमिक, खाना, सौन्दर्य प्रसाधन, मुद्रण र रंगाई, पेपरमेकिंग, कपडा, कोटिंग्स, चिपकने र औषधि, उच्च- अन्त सिरेमिक र लिथियम ब्याट्रीहरू क्षेत्रको लगभग 7% हो, जसलाई सामान्यतया "औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लुटामेट" भनिन्छ।

विशेष गरीCMCब्याट्री मा, CMC को कार्यहरू छन्: नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री र प्रवाहकीय एजेन्ट फैलाउने; नकारात्मक इलेक्ट्रोड स्लरी मा गाढा र विरोधी अवसादन प्रभाव; सहयोगी बन्धन; इलेक्ट्रोड को प्रशोधन प्रदर्शन स्थिर र ब्याट्री चक्र प्रदर्शन सुधार गर्न मद्दत; पोल टुक्रा, आदि को पील बल सुधार।

CMC प्रदर्शन र चयन

इलेक्ट्रोड स्लरी बनाउँदा CMC थप्दा स्लरीको चिपचिपापन बढाउन सक्छ र स्लरीलाई बस्नबाट रोक्न सक्छ। सीएमसीले जलीय घोलमा सोडियम आयनहरू र आयनहरू विघटन गर्नेछ, र सीएमसी ग्लुको चिपचिपापन तापक्रमको वृद्धिसँगै घट्नेछ, जुन नमीलाई अवशोषित गर्न सजिलो छ र कमजोर लोच छ।

CMC नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट को फैलावट मा एक धेरै राम्रो भूमिका खेल्न सक्छ। CMC को मात्रा बढ्दै जाँदा, यसको विघटन उत्पादनहरूले ग्रेफाइट कणहरूको सतहमा टाँस्नेछ, र ग्रेफाइट कणहरूले इलेक्ट्रोस्ट्याटिक बलको कारणले एकअर्कालाई घृणा गर्नेछ, राम्रो फैलावट प्रभाव प्राप्त गर्दछ।

CMC को स्पष्ट हानि यो अपेक्षाकृत भंगुर छ। यदि सबै सीएमसी बाइन्डरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ भने, ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड पोल टुक्राको थिच्ने र काट्ने प्रक्रियाको क्रममा पतन हुनेछ, जसले पाउडरको गम्भीर क्षति निम्त्याउँछ। एकै समयमा, CMC इलेक्ट्रोड सामग्री र pH मानको अनुपातबाट धेरै प्रभावित हुन्छ, र चार्जिङ र डिस्चार्जिङको समयमा इलेक्ट्रोड पाना क्र्याक हुन सक्छ, जसले ब्याट्रीको सुरक्षालाई प्रत्यक्ष असर गर्छ।

सुरुमा, नकारात्मक इलेक्ट्रोड हलचलको लागि प्रयोग गरिएको बाइन्डर PVDF र अन्य तेल-आधारित बाइन्डरहरू थिए, तर वातावरणीय सुरक्षा र अन्य कारकहरूलाई विचार गर्दै, यो नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरूको लागि पानी-आधारित बाइन्डरहरू प्रयोग गर्ने मुख्यधार भएको छ।

उत्तम बाइन्डर अवस्थित छैन, भौतिक प्रशोधन र इलेक्ट्रोकेमिकल आवश्यकताहरू पूरा गर्ने बाइन्डर छनौट गर्ने प्रयास गर्नुहोस्। लिथियम ब्याट्री टेक्नोलोजीको विकासको साथ, लागत र वातावरणीय सुरक्षा मुद्दाहरू, पानी-आधारित बाइन्डरहरूले अन्ततः तेल-आधारित बाइन्डरहरू प्रतिस्थापन गर्नेछन्।

CMC दुई प्रमुख निर्माण प्रक्रियाहरू

विभिन्न ईथरिफिकेशन मिडियाका अनुसार, सीएमसीको औद्योगिक उत्पादनलाई दुई भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ: पानीमा आधारित विधि र विलायकमा आधारित विधि। प्रतिक्रिया माध्यमको रूपमा पानी प्रयोग गर्ने विधिलाई जल माध्यम विधि भनिन्छ, जुन क्षारीय मध्यम र निम्न-ग्रेड सीएमसी उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ। प्रतिक्रिया माध्यमको रूपमा जैविक विलायक प्रयोग गर्ने विधिलाई विलायक विधि भनिन्छ, जुन मध्यम र उच्च-ग्रेड सीएमसी उत्पादनको लागि उपयुक्त छ। यी दुई प्रतिक्रियाहरू kneader मा गरिन्छ, जुन घुट्ने प्रक्रियासँग सम्बन्धित छ र हाल CMC उत्पादनको लागि मुख्य विधि हो।

पानी मध्यम विधि: पहिलेको औद्योगिक उत्पादन प्रक्रिया, विधि भनेको नि:शुल्क क्षार र पानीको अवस्था अन्तर्गत क्षार सेल्युलोज र ईथरिफिकेशन एजेन्टलाई प्रतिक्रिया गर्ने हो, जुन मध्यम र निम्न-ग्रेड सीएमसी उत्पादनहरू, जस्तै डिटर्जेन्ट र कपडा साइजिङ एजेन्टहरू तयार गर्न प्रयोग गरिन्छ। । पानी मध्यम विधिको फाइदा यो हो कि उपकरण आवश्यकताहरू अपेक्षाकृत सरल छन् र लागत कम छ; नोक्सान यो हो कि तरल माध्यमको ठूलो मात्राको कमीको कारण, प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न गर्मीले तापमान बढाउँछ र साइड प्रतिक्रियाहरूको गतिलाई गति दिन्छ, जसको परिणामस्वरूप निम्न ईथरिफिकेशन दक्षता र खराब उत्पादन गुणस्तर हुन्छ।

विलायक विधि; जैविक विलायक विधिको रूपमा पनि चिनिन्छ, यसलाई प्रतिक्रिया पातलोको मात्रा अनुसार घुट्ने विधि र स्लरी विधिमा विभाजन गरिएको छ। यसको मुख्य विशेषता यो हो कि क्षारीकरण र ईथरिफिकेशन प्रतिक्रियाहरू जैविक विलायकको अवस्था अन्तर्गत प्रतिक्रिया माध्यम (डिल्युन्ट) को रूपमा गरिन्छ। पानी विधिको प्रतिक्रिया प्रक्रिया जस्तै, विलायक विधिमा पनि क्षारीकरण र इथरिफिकेशनका दुई चरणहरू हुन्छन्, तर यी दुई चरणहरूको प्रतिक्रिया माध्यम फरक हुन्छ। विलायक विधिको फाइदा यो हो कि यसले क्षार भिजाउने, थिच्ने, क्रस गर्ने, र पानीको विधिमा निहित बुढ्यौली प्रक्रियाहरू हटाउँछ, र क्षारीकरण र ईथरिफिकेशन सबै नीडरमा गरिन्छ; नोक्सान भनेको तापमान नियन्त्रण क्षमता अपेक्षाकृत कमजोर छ, र ठाउँ आवश्यकताहरू अपेक्षाकृत कमजोर छन्। , उच्च लागत।