锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素与在线粘度计

Page6正极浆料基本成分一种各向同性的类球形人造石墨，D503.4μm左右，D906.5μm非极性物质，不规则形状，含水量≤0.2%D50一般为6～8μm，pH10～11非极性物质，葡萄链状物，含水量3～6%，吸油值约300，粒径一般2～5μm；通常中性是由直径为40nm左右的原生粒子团聚成150-200nm的原生聚集体，再通过软团聚和人工压缩等后续加工成型，弱极性液体，用于溶解/溶胀PVDF，同时作溶剂稀释浆料非极性物质，链状物，分子量30万～300万不等；吸水后分子量下降，黏性变差Page7负极浆料基本成分弱极性分子非极性物质，易被非极性物质污染，易在非极性物质中分散；不易吸水，也不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后容易重新团聚。D5020μm左右。颗粒形状多样且多不规则，主要有球形、片状、纤维状等。非极性物质，葡萄链状物，含水量3～6%，吸油值约300，粒径一般2～5μm；通常中性是由直径为40nm左右的原生粒子团聚成150-200nm的原生聚集体，再通过软团聚和人工压缩等后续加工成型，CMC是天然纤维经过化学改性后所获得的一种水溶性好的聚阴离子纤维素化合物，具有增稠、分散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能，中性小分子线性链状乳液，易溶于水和极性溶剂。Page8制浆基础理论——分散过程的物理化学粉料的侵入与润湿分散体-胶体稳定性空间（或聚合物）稳定作用空缺絮凝和空缺稳定作用吸附沉降和絮凝XL系列在线粘度计特点连续高温测量罐体或者管道安装高灵敏度、高重现性无运动部件-终身免维护传感器精度:重复性:量程:*温度范围(传感器):*压力范围:*过程连接:长度:重量:材质:防护等级:防暴等级:±1%±0.3%0~109cP–40°C~450°C可选可选585mm>4kg316SS(哈氏C可选)IP68SafeArea/GaExiaIICT4-T6技术参数*注意:温度，压力和过程连接可根据要求定制变送器防护等级:电源:模拟输出:数字输出:温度补偿:报警:IP6524VDC@100mA3路4-20mA黏度,修正黏度，温度RS485Modbus总线支持2路电压触点输出压力补偿:支持中国•上海•漕宝路80号+86(0)2160896520•+86(0)2151062822www.hydramotion.cn•info@hydramotion.cn1、粉料的侵入与润湿Page9①固体粉末在空气中，随时间的推移会吸附部分空气在固体 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面上，液体黏结剂加入后，如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；如果固体与液体的吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体排出。②正极 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 中所有组分均能被黏结剂溶液浸湿，分散相对容易。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出，降低液体吸附难度；材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。③石墨与水性黏结剂溶液极性不同，不易分散；可先用醇水溶液将石墨初步润湿，再与黏结剂溶液混合；分散过程为减少极性物与非极性物间的距离，提高它们的势能或表面能，所以为吸热反应，搅拌时总体温度有所下降，可适当提高温度，促进吸热反应并提高流动性，降低分散难度。杨氏方程Page10接触润湿角θ≤90°，固体浸湿。接触润湿角θ＞90°，固体不浸湿。Page112、分散体——胶体稳定性要得到“胶态分散体”，必须设法克服无处不在的引力能。必须在颗粒之间产生某种排斥能，使排斥能和引力能相加结果为明显的净排斥能。为了产生稳定的胶态分散系，必须引进一种颗粒间的排斥能，使得在颗粒间距（所需要的颗粒浓度，即PVC）内有足够的净能量来防止絮凝。在剪切平面的电子胶体颗粒通过电荷而得到稳定的理论已出现多年，在所谓DLVO理论中达到顶点。3、空间稳定作用不论在水和非水（包括非极性）介质中都能使胶体颗粒稳定的另一因素，是现在被称作“空间”或“熵”的稳定作用。空间稳定作用的主要特点是：它不是有机化学中通常考虑的空间阻碍，即分子的构形阻止反应的进行，而是由于熵的损失导致能量的变化。空间稳定作用的最简单形式可以形象地表述为：由低聚物或聚合物的链形成的溶剂化层不可逆地附着在浓度均匀的颗粒表面上，产生一个厚度为δ的“溶剂化”保护套。如果两个这种颗粒靠近导致其溶剂化护套互相重叠，或者它们在重叠区的某一区段的密度重新分布，就会产生聚合物浓度的局部升高。这种聚合物浓度的局部升高导致系统中溶剂的渗透压的产生。因此，排斥能的产生源于非理想组分的稀释自由能。Page124、空缺絮凝和空缺稳定作用空间稳定作用源于聚合物被吸附到颗粒表面上。溶液中游离的聚合物对胶体稳定性的效应引起所谓“空缺絮凝”和“空缺稳定作用”。当胶体颗粒互相靠近到间距小于溶液中聚合物分子的直径时，聚合物分子这时就被排除颗粒之间的空间，那里只留下溶剂。在热力学中这是不利的，会使溶剂分子渗透到聚合物溶液中去，并使两个颗粒更为靠近，也就是发生絮凝。Page13分散的实践Page14Page151、分散体的一般特性粉料黏结较紧集块和基本粒子结合不太紧的集群既不存在聚集团又不存在集块2、制浆分散的三个阶段Page16润湿粒子集群的破裂稳定化3、粒子集群的破裂Page17①如果在分散体介质中的黏度很高，可获得高剪切力。在分散中常犯的错误是使用浆料的黏度太低，浆料的浓度太低，不可能获得充分有效的剪切力。②浆料浓度一般以固含量表示，但是浆料分散得好不好，从固含量 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 不了什么问题。只用固含量也很难对不同类的浆料分散体相互对比。进行对比的一个较好办法是使用相对沉降溶剂（RSV），它给出了一个在分散体中有多少空隙容积的概念。空隙容积太高，意味着分散体的粒子聚集成团，因而分散得很不好。Page18DMAC密度：0.9429(25℃)NMP密度：1.028(25℃)6.5Ah：转移罐D650mm×H450mm,正极料H240mm，负极H270mm总体积：正极79.6L，负极89.5L49.58kgDMAc-NMP=52.58L-48.23L=4.35L水=62.31kg=62.31L体积比：DMAC=（79.6-52.58）/79.6=33.94%NMP=（79.6-52.58）/（79.6-4.35）=35.91%水=（89.5-62.31）/89.5=30.36%4、浆料体积比在理论以及实践中完全可以用体积比来设计工艺，而且将会更有效。Page195、稳定化—只有使用分散剂才能获得稳定的分散状态粉料集群开始破裂时立即加入才能避免粒子的相互作用再聚集成团分散剂提前加入稳定化机理1静电稳定作用稳定化机理2位阻稳定作用反离子云的排斥力分散剂吸附在粒子表面，使获得了与分散剂有相同符号的高度固定电荷。使用阳离子分散剂时，在粒子周围的表面负电荷形成一层相反的正离子云。“电位阻稳定作用”静电稳定、位阻稳定共同作用不带电荷的聚合物链交错带聚合物的粒子彼此接近时，由于聚合物的交错，它们不能靠得太近，因而聚合物就对粒子的相互作用产生了位阻阻碍。静电稳定和位阻稳定作用Page20①愈接近表面，反离子固定得愈牢。在距离粒子较远的液相中正负离子处于平衡状态。②双离子层越厚，稳定性越好。③起静电稳定作用的分散剂，很好的例子是羧甲基纤维素（CMC）。起位阻稳定剂作用的分散剂也称为“保护性胶体”。这方面的粒子是淀粉和聚乙烯醇。羧甲基纤维素（CMC）多用途的共黏剂CMC控制浆料的流变性并给予涂布机良好的运行性能对涂料保水性通过选择最适宜的CMC品种，可使保水值满足于涂布条件和涂料配方相关的各种需求。对涂布性能在高涂布量时色调不匀和龟裂的倾向会增加，比起淀粉来CMC/乳胶配料可允许较低的总胶黏剂含量。这样可获得更疏松和柔性的结构，意味着减少色调不匀和龟裂的倾向。在高定量热固性胶印纸中，这也意味着降低鼓泡的倾向。对涂料流动性较低分子量、较低黏度型CMC接近牛顿型流体行为，而较高分子量、较高黏度型CMC则呈假塑行为。可根据涂布状况选择最佳CMC品种与用量。6、分散剂的使用一切颜料表面都吸附着杂质，如空气、水分和其他气体。为使颜料颗粒润湿，大多数情况下，必须用分散剂去取代这些杂质。所以，分散剂的润湿能力必须大到足以克服或者至少减小液体内部的内聚力和固-液界面的表面张力，使得分散剂的润湿集团能够附着在颜料的表面。大多数用于涂料制造的漆料都可以认为是分散剂，它们的润湿能力取决于相对分子质量的大小、分子结构和分子上的取代基，如羧基、羟基、氨基、酯基。因为液体分子和颜料分子所带电荷决定着润湿过程，所以在分散阶段各组分、树脂、溶剂以及固体颗粒的极性起着很重要的作用。极性取决于分子的形状，因而取决于分子的电荷分布和对称性。分散剂和漆料通过润湿基团被吸附到颜料表面，而非极性基团溶于液相而得到伸展，这种状态叫做“空间位阻稳定”。涂料工业中，人们使用种类繁多的润湿剂（表面活性剂）以减小固-液界面的表面张力，从而形成新的表面，使分散过程中对漆料的吸附变得更容易。Page227、合成共黏剂和增稠剂增稠剂的主要功能是将涂料黏度调节到规定水平以及给予必要的保水性。共粘剂主要用于将涂料黏度和保水性调节到所需水平，并根据特定涂布技术的需要，改变其流变学。Page238、检测绝对黏度=剪切力/剪切应变速率pH值（影响涂液的稳定性）表面张力：气泡压力原理的表面张力仪测量动态表面张力，为目前已知最快速、可靠而经济的方法。粒度：测量最大聚结体Page24涂布复合技术Page25Page261、涂布基本流程不锈钢丝网滤芯孔隙率高、过滤面积大、纳污能力强、重复用性强消泡剂、离心消泡真空消泡过滤干燥除泡2、涂布干燥系统Page27涂布干燥阶段分布定型阶段湿物料由流动状态变为不可流动状态的湿物料。此阶段吹向物料表面的风速不能太高，以不改变其表面性能为准。恒速干燥阶段此阶段中溶剂挥发速率保持恒定。输入的热量主要用来蒸发溶剂，溶剂可以自由移动到表面边界层，并离开液体表面；提高送风温度、送风量等都可提高干燥效率。降速干燥阶段恒速干燥阶段进行到一定程度，由于溶剂移动到表面边界层的阻力增加，干燥效率开始下降，即进入降速干燥阶段。在此阶段，涂层内部的质量传递，是决定干燥效率的主要因素。Page28磁层干燥干燥速度计算：道尔顿方程Page293、热风干燥对比其他干燥方式微波干燥的特点①穿透力强：通常915兆赫和2450兆赫两种频率的电磁波，对吸水性介质的穿透深度在几厘米到几十厘米；红外线一般小于10毫米，热分布的均一性也差；热风毫无穿透力。②由里及外：微波能深入被干燥材料进行干燥。由于热风是由外向内，通过热传导进行干燥，易产生“夹生”、“龟裂”现象。微波干燥不会产生这些。③具有选择的吸收性：被干燥材料含水分越多，则吸收微波能也越多。干燥完成的材料，水分失去，吸收作用即自动停止。这种现象叫做“湿度之均化”。因此，微波干燥不像热风干燥那样等量地冲击被干燥材料，容易发生过干或欠干现象。红外干燥的特点①热效率高：红外线具有非常高的热能密度，能使涂层内水分快速蒸发，涂料在很短的时间内就能达到固化点，从而有效防止胶粘剂的迁移与流失。②内外同时干燥：有利于厚涂层干燥，减少龟裂。Page304、涂布机张力控制涂布过程中，由于幅材沿着涂布方向运动，不可避免地出现一些张力不均匀状态，张力变化与速度变化互相影响。张力变化对涂布效果有一定影响，会导致张力线等涂布弊病，所以必须控制涂布过程张力均匀一致。针对极片是极薄的铝箔、铜箔，刚性差，易撕裂、褶皱等特点，在设计中采取特殊技术装置，在涂布区使极片保持平展，严格控制片路张力梯度，使整个片路张力都处于安全极限内。宜采用直流电机智能调速控制技术，使涂布点片路速度保持稳定，从而确保涂布的纵向均匀度。涂布机张力控制分为开环和闭环两种方式。Page31张力开环控制Page32张力闭环控制使用张力传感器或浮动辊等反馈器件，通过PID调节，实时修正电机速度、转矩，从而实现较高的张力精度。给定信号多由人机界面设定，控制系统多为PLC控制器及其输入输出模块，检测装置有张力传感器和浮动辊。目前张力传感器有三种：应变电阻（例如蒙特福）、差动变压器（三菱）、磁致伸缩（ABB）。张力传感器灵敏度高，不会与导辊不平衡造成的张力波动形成共振，但张力传感器不易缓冲收卷翻转等造成的张力扰动。浮动辊作为反馈器件的历史较长，它能够缓冲各种张力扰动，但可能与导辊不平衡造成的张力波动形成共振。另外，浮动辊摆动时，张力波动也较大。浮动辊一般使用多圈电位器做检测元件，它结构简单、价格低廉，但精度不高、寿命短。也有使用自整角机的，它寿命长，但精度也不高。近来在精度要求高的场合，使用绝对值编码器的情况逐渐增加，它通过现场总线，直接输入PLC。Page33附：流变性概述定义：流变性学可称之为物体变形与流动的科学，即物体如何回应所施加应力的科学。“尽管复杂，但有两个原因，了解造纸涂料的流变性是很重要的。第一，造纸涂料的行为是影响运行性能、保水性和涂料附着力的关键因素。了解如何控制涂料流变性能，对获得良好的运行性与最佳的涂料覆盖是很重要的。第二，流变学是说明造纸涂料不同组分之间互相作用特性的强有力工具，它也起到测定质量控制状况的作用。了解从流变学测定结果所得到的各类信息，可极大地加速和改进新涂布配料的设计。”Page34流动行为的类型黏度对诸如造纸涂料那样的流体状物料是一个重要的流变学性能。认识到黏度是一个特性曲线而不仅是一个数字是很重要的。曲线代表黏度与剪切速率或剪切应力的函数关系的变化。随剪切速率而变的流变性：剪切增稠、剪切减薄（CMC即是）随时间而变的流变性：触变型流动和震凝型流动。当发生剪切作用时，触变系统的黏度随时间而下降，而震凝系统的黏度则随时间而增加。（虽然触变性行为在造纸涂料中十分常见，但它在研究流变学性能时常被忽视。震凝行为在实践中很少见，跟施涂的关系不大。）触变性对极片的涂布质量影响较大。由于涂布时，浆料流场各点的切变力不同，一般的，涂辊中间切变力最大，两端切变力较小，导致中段浆料的粘度较两端低，最终导致极片中间的厚度较两端低，影响极片的均匀度。（参见《LA系列水性粘合剂——应用关注点》一文）Page35剪切速率范围对造纸涂料的重要性在造纸涂布过程中，涂料能经受了大范围的剪切速率。归纳为三类：①涂料制备阶段的中低剪切过程（0.1～1000s-1）,诸如泵送与混合，这类过程往往有较长的持续时间，大约为几秒或几分钟。②在过滤以及经由溢流辊隙、计量棒、气刀等将涂料施加到纸上时的高剪切过程（1000～100000s-1）这类过程持续时间较短，大约为几毫秒。③最终涂料计量时的超高剪切过程（100000～2000000s-1），持续时间几微秒。为制备涂料，涂料的低剪切性能是最重要的，而为了有良好的涂布运行性能，涂料的高剪切与超高剪切性能是最重要的，为了全面表述造纸涂料的流变性能，必须测量从非常低至非常高的剪切速率（0.01～1000000s-1）下的黏度。单个流变仪无法测遍全部有价值的剪切速率范围，所以必须采用来自不同流变仪的综合数据。Page36这一年的 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf -完成的参照油漆国标修改了刮板细度计的使用方法；试验找到了影响脱泡机有效脱泡的原因是其溢流阀漏气所致；添加NMP，改善了负极料润湿，减少了分散团聚，从而消除了鼓边、爆边（爆边严重时几乎无法收卷）分析得出了正极短极片涂布面密度波动很大源于料槽的搅拌杆搅拌产生的液面波动，而非涂布辊故障；采用左右均匀上料方式，争取液面左右的一致，从而减小了极片中间与两边面密度的差异；改善6.5Ah正极浆料分散质量，解决了涂布颗粒划痕；取消了转移罐螺旋桨搅动，以减少其局部搅动对浆料稳定性的影响。以上仅是个人参照部分理论所得，仅供参考。Page37这一年，未完成：负极干法工艺CMC无法完全溶解（时间过短、或剪切力偏小）；正极涂布过程面密度走低（推测是触变流动特性，尚未验证）；正极浆料粘度稳定性不理想（负极可以稳定在200mpa`s差值内）DMAC浆料的除泡不理想（系推测，或许可用脱泡机实验对比）；正极箔牵引过程中张力不均，褶皱较多；极片尺寸的波动（推测是张力不均匀，也可能是涂辊跳动）；料槽泛出气泡对涂布稳定性、一致性的影响分析；热风冲击对横向、纵向面密度一致性的影响；制浆温度对浆料稳定性的影响；不同溶剂浆料流变的特性。Page38 目录 锂离子电池生产工艺流程图1 锂离子电池生产工艺流程图2 锂离子电池生产工艺流程图3 正极浆料基本成分 负极浆料基本成分 制浆基础理论——分散过程的物理化学 1、粉料的侵入与润湿 杨氏方程 2、分散体——胶体稳定性 3、空间稳定作用 4、空缺絮凝和空缺稳定作用 分散的实践 1、分散体的一般特性 2、制浆分散的三个阶段 3、粒子集群的破裂 4、浆料体积比 5、稳定化—只有使用分散剂才能获得稳定的分散状态 静电稳定和位阻稳定作用 羧甲基纤维素（CMC） 6、分散剂的使用 7、合成共黏剂和增稠剂 8、检测 涂布复合技术 1、涂布基本流程 2、涂布干燥系统 涂布干燥阶段分布 磁层干燥 3、热风干燥对比其他干燥方式 4、涂布机张力控制 张力开环控制 张力闭环控制 附：流变性概述 流动行为的类型 剪切速率范围对造纸涂料的重要性 这一年的总结-完成的 这一年，未完成： 幻灯片编号39