Aplikimi i lidhësit CMC në bateri

Si lidhësi kryesor i materialeve të elektrodave negative me bazë uji, produktet CMC përdoren gjerësisht nga prodhuesit vendas dhe të huaj të baterive. Sasia optimale e lidhësit mund të marrë kapacitet relativisht të madh të baterisë, jetëgjatësi të gjatë cikli dhe rezistencë të brendshme relativisht të ulët.

Binder është një nga materialet e rëndësishme funksionale ndihmëse në bateritë litium-jon. Ai është burimi kryesor i vetive mekanike të të gjithë elektrodës dhe ka një ndikim të rëndësishëm në procesin e prodhimit të elektrodës dhe performancën elektrokimike të baterisë. Vetë lidhësi nuk ka kapacitet dhe zë një pjesë shumë të vogël në bateri.

Përveç vetive ngjitëse të lidhësve të përgjithshëm, materialet lidhëse të elektrodave të baterive litium-jon gjithashtu duhet të jenë në gjendje të përballojnë ënjtjen dhe korrozionin e elektrolitit, si dhe t'i rezistojnë korrozionit elektrokimik gjatë ngarkimit dhe shkarkimit. Ai mbetet i qëndrueshëm në intervalin e tensionit të punës, kështu që nuk ka shumë materiale polimer që mund të përdoren si lidhës elektrodash për bateritë litium-jon.

Ekzistojnë tre lloje kryesore të lidhësve të baterive litium-jon që përdoren gjerësisht aktualisht: fluori poliviniliden (PVDF), emulsioni i gomës stiren-butadien (SBR) dhe celuloza karboksimetil (CMC). Përveç kësaj, acidi poliakrilik (PAA), lidhësit me bazë uji me poliakrilonitril (PAN) dhe poliakrilat si përbërës kryesorë gjithashtu zënë një treg të caktuar.

Katër karakteristika të CMC të nivelit të baterisë

Për shkak të tretshmërisë së dobët në ujë të strukturës acide të karboksimetil celulozës, për ta aplikuar më mirë atë, CMC është një material shumë i përdorur në prodhimin e baterive.

Katër karakteristikat e CMC janë:

Së pari, CMC mund ta bëjë produktin hidrofil dhe të tretshëm, plotësisht të tretshëm në ujë, pa fibra të lira dhe papastërti.

Së dyti, shkalla e zëvendësimit është uniforme dhe viskoziteti është i qëndrueshëm, gjë që mund të sigurojë viskozitet dhe ngjitje të qëndrueshme.

Së treti, prodhoni produkte me pastërti të lartë me përmbajtje të ulët të joneve metalike.

Së katërti, produkti ka përputhshmëri të mirë me lateksin SBR dhe materiale të tjera.

CMC natriumi karboksimetil celuloza e përdorur në bateri ka përmirësuar cilësisht efektin e përdorimit të saj dhe në të njëjtën kohë i siguron asaj performancë të mirë përdorimi, me efektin aktual të përdorimit.

Roli i CMC në bateri

CMC është një derivat i karboksimetiluar i celulozës, i cili zakonisht përgatitet duke reaguar celulozën natyrale me alkalin kaustik dhe acid monokloroacetik, dhe pesha e tij molekulare varion nga mijëra në miliona.

CMC është një pluhur i bardhë në të verdhë të çelur, një substancë grimcuar ose fibroze, e cila ka higroskopikitet të fortë dhe është lehtësisht i tretshëm në ujë. Kur është neutrale ose alkaline, tretësira është një lëng me viskozitet të lartë. Nëse nxehet mbi 80℃ për një kohë të gjatë, viskoziteti do të ulet dhe do të jetë i pazgjidhshëm në ujë. Merret ngjyrë kafe kur nxehet në 190-205°C dhe karbonizohet kur nxehet në 235-248°C.

Për shkak se CMC ka funksionet e trashjes, lidhjes, mbajtjes së ujit, emulsifikimit dhe pezullimit në tretësirën ujore, përdoret gjerësisht në fushën e qeramikës, ushqimit, kozmetikës, printimit dhe ngjyrosjes, prodhimit të letrës, tekstileve, veshjeve, ngjitësve dhe mjekësisë, të lartë. qeramika fundore dhe bateritë e litiumit Fusha përbën rreth 7%, e njohur zakonisht si "glutamat monosodium industrial".

KonkretishtCMCnë bateri, funksionet e CMC janë: shpërndarja e materialit aktiv të elektrodës negative dhe agjentit përçues; efekt trashjeje dhe kundër sedimentimit në slurin e elektrodës negative; lidhjen ndihmëse; stabilizimi i performancës së përpunimit të elektrodës dhe ndihma në përmirësimin e performancës së ciklit të baterisë; përmirësoni forcën e lëvores së pjesës së shtyllës, etj.

Performanca dhe përzgjedhja e CMC

Shtimi i CMC gjatë bërjes së llumit të elektrodës mund të rrisë viskozitetin e llumit dhe të parandalojë kullimin e llumit. CMC do të zbërthejë jonet dhe anionet e natriumit në tretësirën ujore, dhe viskoziteti i ngjitësit CMC do të ulet me rritjen e temperaturës, e cila thith lehtë lagështinë dhe ka elasticitet të dobët.

CMC mund të luajë një rol shumë të mirë në shpërndarjen e grafitit të elektrodës negative. Ndërsa sasia e CMC rritet, produktet e tij të dekompozimit do të ngjiten në sipërfaqen e grimcave të grafitit dhe grimcat e grafitit do të zmbrapsin njëra-tjetrën për shkak të forcës elektrostatike, duke arritur një efekt të mirë dispersioni.

Disavantazhi i dukshëm i CMC është se është relativisht i brishtë. Nëse e gjithë CMC përdoret si lidhës, elektroda negative e grafitit do të shembet gjatë procesit të shtypjes dhe prerjes së pjesës së shtyllës, gjë që do të shkaktojë humbje serioze të pluhurit. Në të njëjtën kohë, CMC ndikohet shumë nga raporti i materialeve të elektrodës dhe vlera e pH, dhe fleta e elektrodës mund të plasaritet gjatë karikimit dhe shkarkimit, gjë që ndikon drejtpërdrejt në sigurinë e baterisë.

Fillimisht, lidhësi i përdorur për trazimin e elektrodës negative ishte PVDF dhe lidhës të tjerë me bazë vaji, por duke marrë parasysh mbrojtjen e mjedisit dhe faktorë të tjerë, është bërë e zakonshme përdorimi i lidhësve me bazë uji për elektrodat negative.

Lidhësi i përsosur nuk ekziston, përpiquni të zgjidhni një lidhës që plotëson kërkesat e përpunimit fizik dhe elektrokimik. Me zhvillimin e teknologjisë së baterive të litiumit, si dhe çështjet e kostos dhe mbrojtjes së mjedisit, lidhësit me bazë uji përfundimisht do të zëvendësojnë lidhësit me bazë vaji.

CMC dy procese kryesore të prodhimit

Sipas mediave të ndryshme të eterifikimit, prodhimi industrial i CMC mund të ndahet në dy kategori: metoda me bazë uji dhe metoda e bazuar në tretës. Metoda që përdor ujin si medium reaksioni quhet metoda e mjedisit të ujit, e cila përdoret për të prodhuar CMC të mesme alkaline dhe të shkallës së ulët. Metoda e përdorimit të tretësit organik si mjedis reaksioni quhet metoda e tretësit, e cila është e përshtatshme për prodhimin e CMC të shkallës së mesme dhe të lartë. Këto dy reaksione kryhen në një brumosëse, e cila i përket procesit të brumosjes dhe aktualisht është metoda kryesore për prodhimin e CMC.

Metoda e mjedisit të ujit: një proces i mëhershëm prodhimi industrial, metoda është të reagohet celuloza alkali dhe agjenti eterifikimi nën kushtet e alkalit të lirë dhe ujit, i cili përdoret për të përgatitur produkte CMC të shkallës së mesme dhe të ulët, të tilla si detergjentët dhe agjentët e përmasave të tekstilit Prisni . Avantazhi i metodës së mediumit të ujit është se kërkesat për pajisje janë relativisht të thjeshta dhe kostoja është e ulët; Disavantazhi është se për shkak të mungesës së një sasie të madhe të mediumit të lëngshëm, nxehtësia e krijuar nga reaksioni rrit temperaturën dhe përshpejton shpejtësinë e reaksioneve anësore, duke rezultuar në efikasitet të ulët eterifikimi dhe cilësi të dobët të produktit.

Metoda e tretësit; E njohur edhe si metoda e tretësit organik, ajo ndahet në metodën e zierjes dhe metodën e slurit sipas sasisë së holluesit të reagimit. Karakteristika e tij kryesore është se reaksionet e alkalizimit dhe eterifikimit kryhen nën kushtet e një tretësi organik si mjedisi i reagimit (holluesi) i. Ashtu si procesi i reagimit të metodës së ujit, metoda e tretësit gjithashtu përbëhet nga dy faza të alkalizimit dhe eterifikimit, por mjedisi i reagimit të këtyre dy fazave është i ndryshëm. Avantazhi i metodës së tretësit është se ajo nuk i nënshtrohet proceseve të njomjes, shtypjes, shtypjes dhe plakjes së alkalit, të natyrshme në metodën e ujit, dhe alkalizimi dhe eterifikimi kryhen të gjitha në brumosës; disavantazhi është se kontrollueshmëria e temperaturës është relativisht e dobët dhe kërkesat për hapësirë janë relativisht të dobëta. , kosto më të lartë.

Koha e postimit: Jan-05-2023