Jako główny spoiwo na bazie wodoodpornych materiałów elektrodowych, produkty CMC są szeroko stosowane przez producentów akumulatorów krajowych i zagranicznych. Optymalna ilość spoiwa może uzyskać stosunkowo dużą pojemność baterii, długą żywotność cyklu i stosunkowo niski opór wewnętrzny.
Binder jest jednym z ważnych materiałów funkcjonalnych pomocniczych w akumulatorach litowo-jonowych. Jest głównym źródłem właściwości mechanicznych całej elektrody i ma istotny wpływ na proces produkcyjny elektrody i wydajność elektrochemiczną akumulatora. Sam spoiwo nie ma pojemności i zajmuje bardzo niewielki odsetek w baterii.
Oprócz właściwości kleju ogólnych spoiw, materiały spoiwa elektrody litowo-jonowej muszą być również w stanie wytrzymać obrzęk i korozję elektrolitu, a także wytrzymać korozję elektrochemiczną podczas ładowania i rozładowania. Pozostaje stabilny w zakresie napięcia roboczego, więc nie ma wielu materiałów polimerowych, które mogą być stosowane jako spoiwa elektrod dla akumulatorów litowo-jonowych.
Istnieją trzy główne rodzaje wiążących baterii litowo-jonowych, które są obecnie szeroko stosowane: fluorek poliwinylidenowy (PVDF), emulsja gumy styren-butadien (SBR) i karboksymetyloceluloza (CMC). Ponadto kwas poliakrylowy (PAA), spoiwa na bazie wody z poliakrylonitrylem (PAN) i poliakrylanem, ponieważ główne składniki zajmują również określony rynek.
Cztery cechy CMC poziomu baterii
Ze względu na słabą rozpuszczalność wody kwasowej struktury karboksymetylocelulozy, aby lepiej ją zastosować, CMC jest bardzo szeroko stosowanym materiałem w produkcji akumulatorów.
Jako główny spoiwo na bazie wodoodpornych materiałów elektrodowych, produkty CMC są szeroko stosowane przez producentów akumulatorów krajowych i zagranicznych. Optymalna ilość spoiwa może uzyskać stosunkowo dużą pojemność baterii, długą żywotność cyklu i stosunkowo niski opór wewnętrzny.
Cztery cechy CMC to:
Po pierwsze, CMC może uczynić produkt hydrofilowy i rozpuszczalny, całkowicie rozpuszczalny w wodzie, bez wolnych włókien i zanieczyszczeń.
Po drugie, stopień podstawienia jest jednolity, a lepkość jest stabilna, co może zapewnić stabilną lepkość i przyczepność.
Po trzecie, wytwarzaj produkty o wysokiej czystości o niskiej zawartości jonów metali.
Po czwarte, produkt ma dobrą kompatybilność z lateksem SBR i innymi materiałami.
CMC Sodium Carboxymetyloceluloza stosowana w akumulatorze jakościowo poprawiła jego efekt wykorzystania, a jednocześnie zapewnia dobre wyniki, z bieżącym efektem wykorzystania.
Rola CMC w bateriach
CMC jest karboksymetylowaną pochodną celulozy, która jest zwykle wytwarzana przez reakcję naturalną celulozę za pomocą kaustycznego alkalicznego i kwasu monochlorooctowego, a jej masa cząsteczkowa waha się od tysięcy do milionów.
CMC jest białym lub żółtym proszkiem, ziarnistą lub włóknistą substancją, która ma silną higroskopijność i jest łatwo rozpuszczalny w wodzie. Gdy jest neutralny lub alkaliczny, roztwór jest cieczą o wysokiej wartości. Jeśli jest ogrzewany powyżej 80 ℃ przez długi czas, lepkość spadnie i będzie nierozpuszczalna w wodzie. Po podgrzaniu staje się brązowy do 190-205 ° C i karonizuje po podgrzaniu do 235-248 ° C.
Ponieważ CMC ma funkcje pogrubienia, wiązania, zatrzymywania wody, emulgowania i zawiesiny w roztworze wodnym, jest szeroko stosowany w polach ceramiki, żywności, kosmetyków, drukowania i farbowania, tworzenia papieru, tekstyliów, powłok, klejeń i medycyny, wysokiej klasy ceramiki i litości baterii.
W szczególności w baterii funkcje CMC to: rozproszenie materiału aktywnego elektrody ujemnej i środka przewodzącego; Grustowanie i działanie anty-sediańskie na zawiesinę elektrody ujemnej; wspomaganie więzi; stabilizowanie wydajności przetwarzania elektrody i pomoc w poprawie wydajności cyklu akumulatora; Popraw siłę skórki w kawałku słupa itp.
Wydajność i wybór CMC
Dodanie CMC podczas wykonywania zawiesiny elektrody może zwiększyć lepkość zawiesiny i zapobiec osiedleniu zawiesiny. CMC rozkłada jony sodu i aniony w roztworze wodnym, a lepkość kleju CMC zmniejszy się wraz ze wzrostem temperatury, co jest łatwe do wchłaniania wilgoci i ma słabą elastyczność.
CMC może odgrywać bardzo dobrą rolę w dyspersji grafitu elektrody ujemnej. Wraz ze wzrostem ilości CMC jego produkty rozkładu przylegają do powierzchni cząstek grafitowych, a cząstki grafitowe odpychają się ze względu na siłę elektrostatyczną, osiągając dobry efekt dyspersji.
Oczywistą wadą CMC jest to, że jest stosunkowo krucha. Jeśli wszystkie CMC jest używane jako spoiwo, grafitowa elektroda ujemna zapadnie się podczas procesu prasowania i cięcia kawałka bieguna, co spowoduje poważną utratę proszku. Jednocześnie na CMC ma duży wpływ na stosunek materiałów elektrody i wartości pH, a arkusz elektrody może pękać podczas ładowania i rozładowania, co bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo akumulatora.
Początkowo spoiwo zastosowanym do mieszania elektrod ujemnych było PVDF i inne spoiwa na bazie oleju, ale biorąc pod uwagę ochronę środowiska i inne czynniki, stał się głównym nurtem, aby używać spoiw na bazie wody do elektrod ujemnych.
Idealny spoiwo nie istnieje, spróbuj wybrać spoiwo, które spełnia fizyczne przetwarzanie i wymagania elektrochemiczne. Wraz z rozwojem technologii akumulatorów litowych, a także problemów związanych z kosztami i ochroną środowiska, segregatory oparte ostatecznie zastąpią spoiwa na bazie oleju.
CMC dwa główne procesy produkcyjne
Według różnych mediów eterycznych produkcja przemysłowa CMC można podzielić na dwie kategorie: metodę opartą na wodę i metodę opartą na rozpuszczalnikach. Metoda wykorzystująca wodę jako pożywkę reakcyjną nazywa się metodą pożywki wodnej, która służy do wytwarzania pożywki alkalicznej i niskiej jakości CMC. Metoda stosowania rozpuszczalnika organicznego jako pożywki reakcyjnej nazywa się metodą rozpuszczalnika, która jest odpowiednia do produkcji pożywki i wysokiej jakości CMC. Te dwie reakcje są przeprowadzane w skoczku, który należy do procesu ugniatania i jest obecnie główną metodą wytwarzania CMC.
Metoda pożywki wodnej: Wcześniejszy proces produkcji przemysłowej metoda polega na reakcji alkalicznej celulozy i środka eteryfikacji w warunkach wolnych alkaliów i wody, które służy do przygotowywania średnich i niskiej jakości produktów CMC, takich jak detergenty i środki o rozmiarach tekstylnych. Zaletą metody medium wodnego jest to, że wymagania dotyczące sprzętu są stosunkowo proste, a koszt jest niski; Wadą jest to, że z powodu braku dużej ilości ciekłej pożywki ciepło wytwarzane przez reakcję zwiększa temperaturę i przyspiesza prędkość reakcji bocznych, co powoduje niską wydajność etyfikacji i słabą jakość produktu.
Metoda rozpuszczalnika; Znany również jako metoda rozpuszczalnika organicznego, jest dzielony na metodę ugniatania i metodę zawiesiny zgodnie z rozcieńczalnością reakcji. Jego główną cechą jest to, że reakcje alkalizacyjne i eteryczne są przeprowadzane pod warunkiem rozpuszczalnika organicznego jako pożywki reakcyjnej (rozcieńczalnika). Podobnie jak proces reakcji metody wody, metoda rozpuszczalnika składa się również z dwóch etapów alkalizacji i eteryfikacji, ale medium reakcji tych dwóch etapów jest różne. Zaletą metody rozpuszczalnika jest to, że pomija procesy wchłaniania, naciskania, kruszenia i starzenia się alkalii, które są związane z metodą wody, a alkalizacja i eteryfikacja są przeprowadzane w skoczku; Wadą jest to, że kontrolność temperatury jest stosunkowo słaba, a wymagania przestrzeni są stosunkowo słabe. , wyższy koszt.
Czas po: 14-2025 lutego