均一性的影响:
①引起浆料比例失调。在制备浆料的过程中,活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂等都是按照一定比例混合,若浆料搅拌不匀,则会导致不同区域各物质的实际比例与原设定的比例存在较大差异。
②影响测试结果的精确性。在实验室中,电池的电化学性能测试,如比容量、倍率性能等,会以各物质比例及极片重量为依据来计算每个极片上活性物质的质量,进而用来计算和测试活性物质的容量。浆料的不均匀会导致在一些区域上,活性物质实际质量高于/低于计算所得的质量,进而引起测试结果不精确。
③影响电池的倍率性能。电池浆料中,导电剂对电子传导起着极大的促进作用。成分不均匀的浆料,可能会出现导电剂分布匀,进而在导电剂含量低的区域,电池导电性差,或者结构不稳(当粘结剂较少时),进而影响电池倍率性能。
④在商业应用方面,浆料的均一性还会影响电芯一致性选择。特别是在动力电池中,电池模组是由多个电芯串/并联而组成。浆料不匀会引起容量差异,容量差异引起电芯不一致增加,造成电芯分容及配组困难,增加成本。容易发生龟裂现象。因此,浆料粘度不能过高,也不能过低。
粘度的影响:
粘度过高时:优点是由于各物质间强的作用力,浆料具有较高的稳定性。缺点是高粘度会降低浆料的流平性和浸润性,造成涂布困难。
粘度过低:优点是浆料具有好的流平性,因此使涂布更加顺畅。但是,过低的粘度会导致浆料稳定性降低,固体物质发生团聚,且增加干燥难度,在干燥后的极片表面容易发生龟裂现象。
因此,浆料粘度不能过高,也不能过低。
颗粒尺寸的影响:
当颗粒尺寸过大时,由于重力的影响,固体物质易沉降,且会增加浆料的不均匀性,此外,干燥后的极片会出现麻点,在辊压的时候,由于受力不匀,导致图层内部出现微裂纹,进而影响其电化学性能。
一般来说,颗粒尺寸越小,越有利于制备更好的浆料,但是颗粒尺寸如果太过小的话,固体物质容易发生团聚。
因此,颗粒尺寸也需要有一个合适的区间。
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