锂离子电池浆料稳定性能研究及结论

导读：为了追求更优异的电化学性能，电池行业对电极浆料的粒径要求更高，且正向纳米级方向发展。但材料粒径越小，其比表面越大，宏观表现为浆料的分散性越差，因此电池浆料需要确定合适的固含量比例。  

现有的磷酸铁锂材料导电性能较差，为了改善其导电性能，研究人员在其中添加了一种导电性能优异的碳纳米管（CNT）以降低电池内阻。碳纳米管加入电池浆料中可以形成网状的导电网络，从而显著提高浆料的导电性能。

通常所使用的电池级碳纳米管主要是分散于溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）中形成一种黏稠物，而由于碳纳米管是纳米级材料，其具有很高的比表面积，导致了其在电池浆料中容易团聚。在浆料的混合分散工艺中，碳纳米管的加入很容易形成二级团聚体。由于锂离子电池浆料是非牛顿流体，其浆料以固体小颗粒状态分散在溶剂NMP 中。这些固体小颗粒自身之间同时具有吸附作用与排斥作用，当吸附力大于排斥力时，则颗粒之间发生吸引，粉体颗粒容易团聚，从而影响后序的涂布操作。

因此针对电池浆料分散技术展开研究，将有助于锂离子电池的长期发展。T.J.Patey 等通过浆料的分散实验，对比不同分散条件下得到电池的各项电化学性能，提出了均匀分散的电池浆料可以提高电池的循环寿命。唐赞谦利用高速分散工艺研究了磷酸铁锂正极浆料的不同分散情况，结果显示，浆料的分散越均匀，其电池的加工性能和电性能的改善效果越好。

有人结合合肥国轩高科动力能源股份公司的正极浆料的特性，研究了在正极浆料中加入碳纳米管后浆料的稳定性能，分别比较了浆料在搅拌和静置的条件下，各种性能的变化情况，以期为电池浆料分散技术及锂离子电池的制备与改进提供参考。

结论

在不断搅拌和静置条件下，对锂离子电池正极浆料分别做了黏度、固含量的测试。结果表明，加入CNT的正极浆料，其浆料在静置条件下黏度随时间的变化很快，而在不断搅拌条件下，浆料稳定性较好；又对2种不同处理条件下的浆料做了超低剪切速率和三区间触变性能等相关流变性能测试，同样可得出静置条件下浆料稳定性较差的结论。

据此为电池生产企业提出建议，从合浆缸内取出的浆料，需在一定的时间内完成涂布，否则由于正极浆料易发生沉降，其稳定性容易受到破坏，从而影响浆料的性质。

以上就是锂离子电池厂家格瑞普为大家带来的锂离子电池浆料稳定性能研究及结论介绍。

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