CMC rišiklio pritaikymas baterijose

Kaip pagrindinis vandens pagrindu pagamintų neigiamų elektrodų medžiagų segtuvas, CMC produktai yra plačiai naudojami buitinių ir užsienio akumuliatorių gamintojai. Optimalus rišiklio kiekis gali gauti palyginti didelę akumuliatoriaus talpą, ilgą ciklo tarnavimo laiką ir palyginti mažą vidinį pasipriešinimą.

„Binder“ yra viena iš svarbių pagalbinių funkcinių medžiagų ličio jonų baterijose. Tai yra pagrindinis viso elektrodo mechaninių savybių šaltinis ir daro didelę įtaką elektrodo gamybos procesui ir akumuliatoriaus elektrocheminiam veikimui. Pats segtuvas neturi jokios talpos ir užima labai mažą akumuliatoriaus dalį.

Be bendrųjų rišiklių lipnių savybių, ličio jonų akumuliatoriaus elektrodo rišiklio medžiagos taip pat turi atlaikyti elektrolito patinimą ir koroziją, taip pat atlaikyti elektrocheminę koroziją įkrovos ir išmetimo metu. Darbinės įtampos diapazone jis išlieka stabilus, todėl nėra daug polimerų medžiagų, kurios gali būti naudojamos kaip ličio jonų akumuliatorių elektrodų rišikliai.

Šiuo metu plačiai naudojami trys pagrindiniai ličio jonų akumuliatorių rišiklių tipai: polivinilideno fluoridas (PVDF), stireno-buadienės guma (SBR) emulsija ir karboksimetil celiuliozė (CMC). Be to, poliakrilo rūgštis (PAA), vandens pagrindu pagaminti rišikliai su poliakrilonitrile (PAN) ir poliakrilatas, nes pagrindiniai komponentai taip pat užima tam tikrą rinką.

Keturios akumuliatoriaus lygio CMC charakteristikos

Dėl prasto vandens, tirpaus rūgšties karboksimetil celiuliozės rūgšties struktūroje, siekiant geriau ją pritaikyti, CMC yra labai plačiai naudojama medžiaga gaminant akumuliatorių.

Kaip pagrindinis vandens pagrindu pagamintų neigiamų elektrodų medžiagų segtuvas, CMC produktai yra plačiai naudojami buitinių ir užsienio akumuliatorių gamintojai. Optimalus rišiklio kiekis gali gauti palyginti didelę akumuliatoriaus talpą, ilgą ciklo tarnavimo laiką ir palyginti mažą vidinį pasipriešinimą.

Keturios CMC charakteristikos yra:

Pirmiausia CMC gali padaryti produktą hidrofilinį ir tirpų, visiškai tirpstantį vandenyje, be laisvų pluoštų ir priemaišų.

Antra, pakeitimo laipsnis yra vienodas, o klampumas yra stabilus, o tai gali suteikti stabilų klampumą ir sukibimą.

Trečia, gaminkite didelio grynumo produktus, turinčius mažą metalo jonų kiekį.

Ketvirta, produktas turi gerą suderinamumą su SBR lateksu ir kitomis medžiagomis.

CMC natrio karboksimetil -celiuliozė, naudojama akumuliatoriuje, kokybiškai pagerino jo naudojimo efektą, ir tuo pačiu suteikia jam tinkamą našumą, o dabartinis naudojimo efektas.

CMC vaidmuo baterijose

CMC yra karboksimetilintas celiuliozės darinys, kuris paprastai yra paruoštas reaguojant natūralią celiuliozę su kaustiniu šarmu ir monochloroacto rūgštimi, o jos molekulinė masė svyruoja nuo tūkstančių iki milijonų.

CMC yra baltos ar šviesiai geltonos milteliai, granuliuota ar pluoštinė medžiaga, kuri turi stiprų higroskopiškumą ir lengvai tirpsta vandenyje. Kai jis yra neutralus ar šarminis, tirpalas yra didelio klampumo skystis. Jei ilgą laiką kaitinamas virš 80 ℃, klampumas sumažės ir jis netirps vandenyje. Kai įkaitinamas iki 190–205 ° C, jis pasidaro rudas ir karbonizuoja kaitinant iki 235–248 ° C.

Kadangi CMC turi sustorėjimo, surišimo, vandens sulaikymo, emulsijos ir suspensijos funkcijas vandeniniame tirpale, jis plačiai naudojamas keramikos, maisto, kosmetikos, spausdinimo ir dažymo laukuose, popieriaus kūrimas, tekstilė, dangos, klijai ir vaistai, aukštos klasės keramikos ir ličio baterijos, maždaug 7%, paprastai žinomi kaip „pramoniniai monosodai“.

Konkrečiai akumuliatoriuje CMC funkcijos yra šios: neigiamos elektrodų aktyviosios medžiagos ir laidžiosios medžiagos išsklaidymas; StORMENING IR SENDIMIMIMIMO POVEIKIS neigiamoje elektrodų srutose; padėti surišti; Stabilizuojant elektrodo apdorojimo veikimą ir padedant pagerinti akumuliatoriaus ciklo veikimą; Pagerinkite stulpo gabalo žievelės stiprumą ir kt.

CMC našumas ir pasirinkimas

Pridėjus CMC gaminant elektrodo srutą, galite padidinti srutos klampumą ir neleisti susilietimą nusistovėti. CMC suteps natrio jonus ir anijonus vandeniniame tirpale, o CMC klijų klampumas sumažės padidėjus temperatūrai, o tai lengva absorbuoti drėgmę ir turi blogą elastingumą.

CMC gali atlikti labai gerą vaidmenį neigiamo elektrodo grafito dispersijoje. Didėjant CMC kiekiui, jo skilimo produktai prilips prie grafito dalelių paviršiaus, o grafito dalelės atbaidys viena kitą dėl elektrostatinės jėgos ir pasieks gerą dispersijos efektą.

Akivaizdus CMC trūkumas yra tas, kad jis yra palyginti trapus. Jei visas CMC naudojamas kaip segtuvas, grafito neigiamas elektrodas sugrius spaudimo ir pjovimo proceso metu, o tai sukels rimtą miltelių praradimą. Tuo pačiu metu CMC didelę įtaką daro elektrodų medžiagų ir pH vertės santykis, o elektrodo lapas gali nulaužti įkrovimo ir iškrovimo metu, o tai tiesiogiai veikia akumuliatoriaus saugumą.

Iš pradžių segtuvas, naudojamas neigiamam elektrodų maišymui, buvo PVDF ir kiti aliejaus pagrindu pagaminti rišikliai, tačiau, atsižvelgiant į aplinkos apsaugą ir kitus veiksnius, jis tapo pagrindiniu būdu naudoti vandens pagrindu pagamintus rišiklius neigiamoms elektrodams.

Puikus segtuvas neegzistuoja, pabandykite pasirinkti segtuvą, atitinkantį fizinį apdorojimą ir elektrocheminius reikalavimus. Kurdami ličio akumuliatorių technologiją, taip pat sąnaudas ir aplinkos apsaugos problemas, vandens pagrindu pagaminantys rišikliai ilgainiui pakeis naftos pagrindu pagamintus rišiklius.

CMC du pagrindiniai gamybos procesai

Remiantis skirtingomis eterifikacijos terpėmis, pramoninę CMC gamybą galima suskirstyti į dvi kategorijas: vandens pagrindu pagamintą metodą ir tirpikliui pagrįstą metodą. Metodas, naudojantis vandenį kaip reakcijos terpę, vadinamas vandens terpės metodu, kuris naudojamas šarminiam vidutinio ir žemo laipsnio CMC gaminti. Organinio tirpiklio kaip reakcijos terpės naudojimo metodas vadinamas tirpiklio metodu, kuris tinka vidutinio ir aukšto lygio CMC gamybai. Šios dvi reakcijos atliekamos smegenėlyje, kuris priklauso minkymo procesui ir šiuo metu yra pagrindinis CMC gamybos būdas.

Vandens vidutinio metodo metodas: Ankstesnis pramoninės gamybos procesas yra metodas reaguoti į šarmų celiuliozės ir eterifikacijos agentą laisvojo šarmo ir vandens sąlygomis, kurios naudojamos vidutinio ir žemo laipsnio CMC produktų, tokių kaip plovikliai ir tekstilės dydžio agentai, paruošti. Vandens vidutinio metodo pranašumas yra tas, kad įrangos reikalavimai yra gana paprasti, o išlaidos yra mažos; Trūkumas yra tas, kad dėl to, kad trūksta didelio skysčio terpės, reakcijos sukelta šiluma padidina temperatūrą ir pagreitina šoninių reakcijų greitį, todėl sumažėja mažo eterifikacijos efektyvumas ir prasta produkto kokybė.

Tirpiklio metodas; Taip pat žinomas kaip organinio tirpiklio metodas, jis yra padalintas į minkymo metodą ir srutų metodą pagal reakcijos skiediklio kiekį. Pagrindinis jo bruožas yra tas, kad šarmacijos ir eterifikacijos reakcijos atliekamos esant organinio tirpiklio sąlygoms kaip reakcijos terpė (skiediklis). Kaip ir vandens metodo reakcijos procesas, tirpiklio metodas taip pat susideda iš dviejų šarmavimo ir eterifikacijos etapų, tačiau šių dviejų etapų reakcijos terpė yra skirtinga. Tirpiklio metodo pranašumas yra tas, kad jis praleidžia šarmų mirkymo, spaudimo, susmulkinimo ir senėjimo procesus, būdingus vandens metodui, o šarmavimas ir eterifikacija yra atliekami visuose makeru; Trūkumas yra tas, kad temperatūros valdymas yra palyginti menkas, o erdvės reikalavimai yra palyginti prasti. , didesnės išlaidos.