Ως κύριο συνδετικό υλικό των αρνητικών υλικών ηλεκτροδίων με βάση το νερό, τα προϊόντα CMC χρησιμοποιούνται ευρέως από τους οικιακούς και ξένους κατασκευαστές μπαταριών. Η βέλτιστη ποσότητα συνδετικού υλικού μπορεί να αποκτήσει σχετικά μεγάλη χωρητικότητα της μπαταρίας, τη διάρκεια ζωής μεγάλου κύκλου και τη σχετικά χαμηλή εσωτερική αντίσταση.
Το Binder είναι ένα από τα σημαντικά βοηθητικά λειτουργικά υλικά σε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Είναι η κύρια πηγή των μηχανικών ιδιοτήτων ολόκληρου του ηλεκτροδίου και έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διαδικασία παραγωγής του ηλεκτροδίου και στην ηλεκτροχημική απόδοση της μπαταρίας. Ο ίδιος ο συνδετήρας δεν έχει χωρητικότητα και καταλαμβάνει ένα πολύ μικρό ποσοστό στην μπαταρία.
Εκτός από τις συγκολλητικές ιδιότητες των γενικών συνδετικών, τα υλικά συνδετικής μπαταρίας ιόντων λιθίου πρέπει επίσης να είναι σε θέση να αντέχουν στο πρήξιμο και τη διάβρωση του ηλεκτρολύτη, καθώς και να αντέχουν στην ηλεκτροχημική διάβρωση κατά τη διάρκεια του φορτίου και της εκφόρτισης. Παραμένει σταθερό στο εύρος τάσης εργασίας, επομένως δεν υπάρχουν πολλά πολυμερή υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως συνδετικά ηλεκτροδίων για μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι συνδετικών μπαταριών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται ευρέως προς το παρόν: φθορίδιο πολυβινυλιδενίου (PVDF), γαλακτώματα καουτσούκ (SBR) και καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη (CMC). Επιπλέον, το πολυακρυλικό οξύ (ΡΑΑ), τα συνδετικά με βάση το νερό με πολυακρυλονιτρίλιο (PAN) και πολυακρυλικό, καθώς τα κύρια συστατικά καταλαμβάνουν επίσης μια συγκεκριμένη αγορά.
Τέσσερα χαρακτηριστικά του CMC σε επίπεδο μπαταρίας
Λόγω της φτωχής υδατοδιαλυτότητας της δομής οξέος της καρβοξυμεθυλ κυτταρίνης, προκειμένου να το εφαρμοστεί καλύτερα, το CMC είναι ένα πολύ ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό στην παραγωγή μπαταριών.
Ως κύριο συνδετικό υλικό των αρνητικών υλικών ηλεκτροδίων με βάση το νερό, τα προϊόντα CMC χρησιμοποιούνται ευρέως από τους οικιακούς και ξένους κατασκευαστές μπαταριών. Η βέλτιστη ποσότητα συνδετικού υλικού μπορεί να αποκτήσει σχετικά μεγάλη χωρητικότητα της μπαταρίας, τη διάρκεια ζωής μεγάλου κύκλου και τη σχετικά χαμηλή εσωτερική αντίσταση.
Τα τέσσερα χαρακτηριστικά του CMC είναι:
Πρώτον, το CMC μπορεί να κάνει το προϊόν υδρόφιλο και διαλυτό, εντελώς διαλυτή στο νερό, χωρίς ελεύθερες ίνες και ακαθαρσίες.
Δεύτερον, ο βαθμός υποκατάστασης είναι ομοιόμορφος και το ιξώδες είναι σταθερό, το οποίο μπορεί να παρέχει σταθερό ιξώδες και προσκόλληση.
Τρίτον, παράγουν προϊόντα υψηλής καθαρότητας με χαμηλή περιεκτικότητα σε μεταλλικά ιόντα.
Τέταρτον, το προϊόν έχει καλή συμβατότητα με το SBR Latex και άλλα υλικά.
Η καρβοξυμεθυλ κυτταρίνη CMC που χρησιμοποιείται στην μπαταρία έχει βελτιώσει ποιοτικά το αποτέλεσμα χρήσης της και ταυτόχρονα το παρέχει καλή απόδοση, με το τρέχον αποτέλεσμα χρήσης.
Ο ρόλος του CMC στις μπαταρίες
Το CMC είναι ένα καρβοξυμελισμένο παράγωγο κυτταρίνης, το οποίο συνήθως παρασκευάζεται αντιδρώντας φυσική κυτταρίνη με καυστικό αλκαλικό και μονοχλωροξικό οξύ και το μοριακό βάρος του κυμαίνεται από χιλιάδες έως εκατομμύρια.
Το CMC είναι μια λευκή έως ανοιχτή κίτρινη σκόνη, κοκκώδης ή ινώδης ουσία, η οποία έχει ισχυρή υγροσκοπικότητα και είναι εύκολα διαλυτή στο νερό. Όταν είναι ουδέτερο ή αλκαλικό, το διάλυμα είναι υγρό υψηλής ιξώδους. Εάν θερμαίνεται πάνω από 80 ℃ για μεγάλο χρονικό διάστημα, το ιξώδες θα μειωθεί και θα είναι αδιάλυτο στο νερό. Μετατρέπεται καφέ όταν θερμαίνεται στους 190-205 ° C και ανθίζεται όταν θερμαίνεται στους 235-248 ° C.
Επειδή η CMC έχει τις λειτουργίες της πάχυνσης, της συγκόλλησης, της κατακράτησης νερού, της γαλακτωματοποίησης και της εναιώρησης σε υδατικό διάλυμα, χρησιμοποιείται ευρέως στα πεδία των κεραμικών, των τροφίμων, των καλλυντικών, της εκτύπωσης και της βαφής, των χαρτονομισμάτων, των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων, των επικαλύψεων, των συγκολλητικών και των φαρμάκων, των κεραμικών υψηλών επιπέδων και των μπαταριών λιθίου, το πεδίο για περίπου 7%, γνωστά ως γνωστά ως "βιομηχανικά μονοτμικά,".
Συγκεκριμένα στην μπαταρία, οι λειτουργίες του CMC είναι: διασκορπίζοντας το αρνητικό ενεργό υλικό του ηλεκτροδίου και τον αγώγιμο παράγοντα. πάχυνση και επίδραση κατά της σχέσης στην αρνητική πολλή ηλεκτροδίου. βοηθώντας τη συγκόλληση · σταθεροποίηση της απόδοσης επεξεργασίας του ηλεκτροδίου και συμβάλλοντας στη βελτίωση της απόδοσης του κύκλου της μπαταρίας. Βελτιώστε τη δύναμη φλούδας του κομματιού, κλπ.
Απόδοση και επιλογή CMC
Η προσθήκη CMC κατά την παρασκευή του πολτού ηλεκτροδίου μπορεί να αυξήσει το ιξώδες του πολτού και να αποτρέψει την εγκατάσταση του πολτού. Το CMC θα αποσυντεθεί τα ιόντα νατρίου και τα ανιόντα σε υδατικό διάλυμα και το ιξώδες της κόλλας CMC θα μειωθεί με την αύξηση της θερμοκρασίας, η οποία είναι εύκολο να απορροφηθεί η υγρασία και έχει κακή ελαστικότητα.
Το CMC μπορεί να διαδραματίσει πολύ καλό ρόλο στη διασπορά του αρνητικού γραφίτη ηλεκτροδίου. Καθώς η ποσότητα του CMC αυξάνεται, τα προϊόντα αποσύνθεσης θα προσκολληθούν στην επιφάνεια των σωματιδίων γραφίτη και τα σωματίδια γραφίτη θα αποκρούσουν ο ένας τον άλλον λόγω της ηλεκτροστατικής δύναμης, επιτυγχάνοντας ένα καλό αποτέλεσμα διασποράς.
Το προφανές μειονέκτημα της CMC είναι ότι είναι σχετικά εύθραυστο. Εάν όλα τα CMC χρησιμοποιούνται ως συνδετικό υλικό, το αρνητικό ηλεκτρόδιο γραφίτη θα καταρρεύσει κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πίεσης και κοπής του κομματιού πόλου, το οποίο θα προκαλέσει σοβαρή απώλεια σκόνης. Ταυτόχρονα, η CMC επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την αναλογία των υλικών ηλεκτροδίων και της τιμής του ρΗ και το φύλλο ηλεκτροδίου μπορεί να σπάσει κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, η οποία επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια της μπαταρίας.
Αρχικά, ο συνδετήρας που χρησιμοποιήθηκε για αρνητική ανάδευση ηλεκτροδίων ήταν PVDF και άλλα συνδετικά με βάση το πετρέλαιο, αλλά λαμβάνοντας υπόψη την προστασία του περιβάλλοντος και άλλους παράγοντες, έχει γίνει mainstream για τη χρήση συνδετικών με βάση το νερό για αρνητικά ηλεκτρόδια.
Το τέλειο συνδετικό υλικό δεν υπάρχει, προσπαθήστε να επιλέξετε ένα συνδετικό υλικό που να ανταποκρίνεται στη φυσική επεξεργασία και τις ηλεκτροχημικές απαιτήσεις. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας της μπαταρίας λιθίου, καθώς και τα ζητήματα προστασίας κόστους και περιβαλλοντικού περιβάλλοντος, τα συνδετικά με βάση το νερό θα αντικαταστήσουν τελικά τα συνδετικά με βάση το πετρέλαιο.
CMC δύο μεγάλες διαδικασίες παραγωγής
Σύμφωνα με διαφορετικά μέσα ενημέρωσης, η βιομηχανική παραγωγή του CMC μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: τη μέθοδο που βασίζεται στο νερό και τη μέθοδο που βασίζεται σε διαλύτες. Η μέθοδος που χρησιμοποιεί το νερό ως μέσο αντίδρασης ονομάζεται μέθοδος μέσου νερού, η οποία χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλκαλικού μέσου και χαμηλού βαθμού CMC. Η μέθοδος χρήσης του οργανικού διαλύτη ως μέσο αντίδρασης ονομάζεται μέθοδος διαλύτη, η οποία είναι κατάλληλη για την παραγωγή μέσου και υψηλής ποιότητας CMC. Αυτές οι δύο αντιδράσεις διεξάγονται σε ένα ζύμωμα, ο οποίος ανήκει στη διαδικασία ζύμωσης και είναι σήμερα η κύρια μέθοδος για την παραγωγή CMC.
Μέθοδος μέσου νερού: Μια προηγούμενη βιομηχανική διαδικασία παραγωγής, η μέθοδος είναι να αντιδράσει η αλκαλική κυτταρίνη και ο παράγοντας αιθεροποίησης υπό τις συνθήκες ελεύθερου αλκαλίου και νερού, το οποίο χρησιμοποιείται για την παρασκευή μέσων και χαμηλής ποιότητας προϊόντων CMC, όπως τα απορρυπαντικά και οι παράγοντες μεγέθους κλωστοϋφαντουργίας περιμένουν. Το πλεονέκτημα της μεθόδου μέσου νερού είναι ότι οι απαιτήσεις του εξοπλισμού είναι σχετικά απλές και το κόστος είναι χαμηλό. Το μειονέκτημα είναι ότι λόγω της έλλειψης μεγάλης ποσότητας υγρού μέσου, η θερμότητα που παράγεται από την αντίδραση αυξάνει τη θερμοκρασία και επιταχύνει την ταχύτητα των πλευρικών αντιδράσεων, με αποτέλεσμα τη χαμηλή αποτελεσματικότητα της αιθεροποίησης και την κακή ποιότητα του προϊόντος.
Μέθοδος διαλύτη. Επίσης γνωστή ως μέθοδος οργανικού διαλύτη, χωρίζεται σε μέθοδο ζύμωσης και μέθοδο ιλύος σύμφωνα με την ποσότητα του αραιωτικού αντίδρασης. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι οι αντιδράσεις αλκαλισμού και αιθεροποίησης διεξάγονται υπό την προϋπόθεση ενός οργανικού διαλύτη ως μέσο αντίδρασης (αραιωτικό) του. Όπως και η διαδικασία αντίδρασης της μεθόδου νερού, η μέθοδος διαλύτη αποτελείται επίσης από δύο στάδια αλκαλισμού και αιθεροποίησης, αλλά το μέσο αντίδρασης αυτών των δύο σταδίων είναι διαφορετικό. Το πλεονέκτημα της μεθόδου του διαλύτη είναι ότι παραλείπει τις διαδικασίες αλκαλικής εμβάπτισης, πίεσης, συντριβής και γήρανσης που είναι εγγενείς στη μέθοδο νερού και η αλκαλοποίηση και η αιθεροποίηση εκτελούνται όλα στο ζονάρισμα. Το μειονέκτημα είναι ότι η δυνατότητα ελέγχου της θερμοκρασίας είναι σχετικά φτωχή και οι απαιτήσεις του χώρου είναι σχετικά φτωχές. , υψηλότερο κόστος.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβ-14-2025