鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:5758次 | 2019年07月02日
說(shuō)說(shuō)鋰電池漿料中SBR飄藍(lán)的情況
墨漿料為黑色,黑色會(huì)吸收可見(jiàn)光,形成良好對(duì)比底色。所以大家會(huì)看到漿料表面的藍(lán)光明顯,而單一SBR乳液藍(lán)光并不明顯。
盛禧奧作為世界領(lǐng)先的SBR供應(yīng)商,70多年來(lái)一直致力SBR技術(shù)和應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。今天,我們就從SBR和鋰電池漿料的角度,來(lái)說(shuō)說(shuō)鋰電池漿料中SBR飄藍(lán)的情況。
2個(gè)光學(xué)概念:瑞利散射、米氏散射
光的散射是指光線通過(guò)不均勻介質(zhì)一部分光偏離原來(lái)傳播方向的現(xiàn)象。偏離原方向的光稱為散射光。散射光的波長(zhǎng)(λ)不發(fā)生變化是彈性散射,常見(jiàn)的彈性散射有瑞利散射和米氏散射。瑞利散射和米氏散射對(duì)不均勻介質(zhì)尺寸的要求和散射強(qiáng)度可見(jiàn)表1。
SBR飄藍(lán)之謎
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
SBR飄藍(lán)之謎
為什么漿料飄的是藍(lán)色而不是其他顏色?
SBR本身并不是均一的溶液,它是由數(shù)量巨大的小顆粒懸浮在水中形成的懸浮液(我們通常叫乳液EmulsionPolymer)。SBR的粒徑通常在100-200nm,正好處在可見(jiàn)光的彈性散射范圍。
光的波長(zhǎng)越短,散射強(qiáng)度越強(qiáng)。根據(jù)可見(jiàn)光的波長(zhǎng)分布,藍(lán)光和紫光散射強(qiáng)度最大,見(jiàn)表2。但紫光被大氣層吸收,并且人眼對(duì)紫光不敏感,所以我們?nèi)庋劭吹降囊运{(lán)光為主。
此外,石墨漿料為黑色,黑色會(huì)吸收可見(jiàn)光,形成良好對(duì)比底色。所以大家會(huì)看到漿料表面的藍(lán)光明顯,而單一SBR乳液藍(lán)光并不明顯。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
SBR飄藍(lán)之謎
原來(lái)飄藍(lán)是SBR上浮引起的,那么為什么SBR會(huì)上浮呢?
在漿料體系中,石墨顆粒表面是疏水的,CMC分子上既有疏水部分(未羧基改性的主鏈)和親水部分(羧基改性),因此CMC一方面通過(guò)疏水的未羧基改性的主鏈吸附在石墨顆粒表面,另一方面親水的羧基可以使吸附有CMC的石墨懸浮在水中。CMC兩個(gè)特性相互結(jié)合,使石墨分散在水中。
SBR顆粒表面的羧基改性,賦予SBR親水性,使之可以穩(wěn)定的懸浮在水中。由于其親水特性,使得SBR對(duì)石墨的吸附性較差,所以SBR并不能有效的分散石墨。此外,SBR表面的羧基呈負(fù)電性,與CMC表面的羧基相互排斥,使得SBR與CMC分散后的石墨漿料相容性較差(見(jiàn)圖2),導(dǎo)致少部分SBR在漿料靜置的時(shí)候上浮。
SBR飄藍(lán)之謎
SBR與CMC分散的漿料體系之間的相容性較差,導(dǎo)致少量SBR上浮;SBR顆粒對(duì)可見(jiàn)光的散射,其中波長(zhǎng)較短的藍(lán)光散射強(qiáng)度大,被肉眼看到,因此出現(xiàn)漿料飄藍(lán)的現(xiàn)象。
上浮而導(dǎo)致飄藍(lán)的SBR會(huì)引起什么?又如何減少上浮?
既然是SBR上浮導(dǎo)致飄藍(lán),那么漂浮在漿料表面的這部分SBR可能導(dǎo)致:
1.SBR石墨涂層中分布不均;
2.表面的SBR可能會(huì)引發(fā)粘輥。
SBR飄藍(lán)之謎
那么如何減少上浮呢?
1.盡量減少漿料靜置時(shí)間,可以用低速攪拌代替靜置。
2.進(jìn)行CMC與SBR以及Graphite-CMC-SBR之間的匹配型實(shí)驗(yàn),選擇合適的分散(CMC)與膠黏劑(SBR)組合。
3.通過(guò)對(duì)SBR進(jìn)行特殊的改性,使SBR表面的官能團(tuán)可以與CMC形成一定的相互作用,使SBR錨固在CMC上,減少SBR的上浮。圖3是盛禧奧特殊改性前后的漿料靜置24h后的表現(xiàn)。
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