Pri izbiri prevodnih dodatkov za litijeve baterije je prevodna pasta iz ogljikovih nanocevk osrednji material za izboljšanje prevodne mreže elektrod in zmanjšanje notranjega upora baterije. Mnogi inženirji litijevih baterij se sprašujejo: ali je večja vsebnost trdnih snovi vedno boljša za prevodno pasto iz ogljikovih nanocevk? Številni kupci verjamejo, da je visoka vsebnost suhe snovi enaka visoki zmogljivosti, pri čemer slepo sledijo višjim indikatorjem vsebnosti suhe snovi, vendar se v dejanski proizvodnji pogosto srečujejo s težavami, kot so viskoznost, ki presega standarde, aglomeracija in slab premaz. Trdna vsebnost je le en pokazatelj paste; ni ga mogoče gledati ločeno od ravni disperzije, procesa proizvodne linije in baterijskega sistema. Le solidna vsebina, ki ustreza lastnim proizvodnim pogojem, je optimalna rešitev.
1. Višja vsebnost trdnih snovi ni vedno boljša; Uskladiti se mora s celotnim procesom
Vsebnost trdne snovi prevodne paste iz ogljikovih nanocevk ni boljša, če je višja. Glede na postopek disperzije, reološke lastnosti in opremo za nanašanje premazov obstaja razumno območje. Namesto tega bo slepo iskanje visoke vsebnosti trdnih snovi povzročilo upad izkoristka baterije.
Ogljikove nanocevke same imajo veliko razmerje stranic in visoko specifično površino, zaradi česar so zelo nagnjene k zapletanju in aglomeraciji. Ko vsebnost trdne snovi preseže prag procesa, bo nadaljnje povečevanje vsebnosti trdne snovi povzročilo eksponentno povečanje viskoznosti sistema. Tudi če je sam prah CNT odlične kakovosti, če postopek disperzije ne more slediti, zapleta CNT ni mogoče popolnoma odpreti v pogojih visoke vsebnosti trdne snovi, kar ima za posledico veliko število aglomeriranih delcev. To se kaže kot črne pike in luknjice na plošči elektrod, kar ustvarja nevarnost mikro-kratkih stikov baterije.
Glede na podatke o testiranju iz industrije prevodnih dodatkov za litijeve baterije je komercialna vsebnost trdnih snovi glavne prevodne paste MWCNT na osnovi NMP-na trgu koncentrirana v razponu 4 %-8 %; CNT prevodna pasta na vodni osnovi se večinoma vzdržuje v območju 2-5 %; SWCNT prevodna pasta ima zaradi svoje večje prevodne učinkovitosti nižjo učinkovito dodano količino CNT.
Shandong Tanfeng, ki ima veliko izkušenj s prilagojeno proizvodnjo CNT prevodne paste, strankam ne priporoča slepo izdelkov z ultra-visoko-trdno-vsebnostjo. Namesto tega na podlagi kupčeve opreme za mešanje, stroja za nanašanje premazov in anodnega/katodnega sistema zagotavlja raztopino paste, ki se sinergistično ujema z vsebnostjo trdnih snovi, viskoznostjo in velikostjo delcev, s čimer se izogne tveganjem pri obdelavi, ki jih povzroča visoka vsebnost trdnih snovi iz vira.
2. Glavne prednosti CNT prevodne paste z visoko-trdno-vsebnostjo
Ustrezna CNT prevodna pasta z visoko-trdno-vsebnostjo zagotavlja temeljno vrednost v treh razsežnostih: znižanje stroškov, zmanjšanje topil in izboljšana učinkovitost mešanja, zaradi česar je primerna za velike-proizvodne linije litijevih baterij.
Zmanjšani stroški transporta in skladiščenja:Pri enaki učinkoviti dodani količini CNT ima pasta z visoko-trdno-vsebnostjo manjšo skupno maso izdelka, kar zmanjšuje logistični in skladiščni pritisk zaradi topila, z očitnimi stroškovnimi prednostmi za-nakupe velikih količin.
Zmanjšana poraba topil in manjša poraba energije za sušenje:Med nadaljnjim mešanjem gnojevke se vnese manj NMP ali vodnega topila, količina izhlapevanja topila med prevleko pločevine elektrod in sušenjem se zmanjša, kar zmanjša porabo energije za sušenje in prilagodi tovarniškim proizvodnim potrebam za zmanjšanje ogljika.
Bolj priročno hranjenje z gnojevko:Pasta z visoko-vsebnostjo-trdne snovi ima večji delež učinkovitih CNT, kar zahteva manjšo količino dovajanja v glavne materiale litijeve baterije, skrajšuje čas mešanja gošče in zmanjšuje motnje redčenja zunanjega topila v formulacijah katodnega in anodnega sistema.
V naslednji tabeli je kvantitativna primerjava prednosti CNT prevodnih past z različnimi vsebnostmi trdnih snovi:
| Primerjalna dimenzija | Standardna pasta s trdno vsebnostjo (4-5 %) | Pasta z visoko vsebnostjo trdnih snovi (6-8 %) | Verodostojna referenca |
|---|---|---|---|
| Masa hranjenja za enako učinkovito količino CNT | 1000 kg | 500-625 kg | Industrijski izmerjeni podatki prevodnega aditiva za litijeve baterije |
| Delež vnesenega topila | 95-96% | 92-94% | Standard za termogravimetrično testiranje trdne snovi |
| Skladiščni prostor zaseden | Velik | Znižano za 30-45% | Dejanski izračun tovarniškega skladiščenja |
| Motnje topil med izdelavo gnojevke | Relativno visoko | Nizka | Povratne informacije o procesu gnojevke v tovarni baterij |
Povzetek:Prednosti visoke vsebnosti trdnih snovi temeljijo na predpostavki, da je disperzija gošče kvalificirana in da je viskoznost nadzorovana. Če disperzija ne uspe, ni mogoče uresničiti nobene od zgornjih prednosti.
3. Glavne pomanjkljivosti in proizvodne težave CNT prevodne paste z visoko-trdno-vsebnostjo
CNT prevodna pasta z visoko-trdno-vsebnostjo ima višji tehnični prag in je nagnjena k težavam, kot so viskoznost, ki uide izpod nadzora, zmanjšana stabilnost pri shranjevanju in močno povečane težave pri disperziji, kar zahteva stroge surovine in proizvodne procese.
Ogljikove nanocevke imajo veliko specifično površino. Ko se vsebnost trdne snovi poveča, se razdalja med molekulami CNT znotraj sistema zmanjša, medmolekularne sile postanejo močnejše in reološke lastnosti gošče se bistveno spremenijo. Glavne bolečine so štiri:
Visoka viskoznost in poslabšane reološke lastnosti:Za isto surovino CNT lahko vsaka 1-2 odstotna točka povečanja vsebnosti trdne snovi povzroči pomnožitev viskoznosti. Prekomerna viskoznost lahko povzroči težave pri mešanju v tovarnah litijevih baterij, zamašitev filtrirnih rešetk med filtracijo ter slabo izravnavo in napake v traku med nanašanjem.
Zmanjšana stabilnost pri skladiščenju, nagnjenost k geliranju in sedimentaciji:V stanju z visoko-trdno-vsebnostjo so CNT bolj nagnjeni k sekundarni aglomeraciji. Po dolgotrajnem-shranjevanju pride do geliranja in plastenja, kar zahteva visoko{4}}intenzivno mešanje pred uporabo. Če je mešanje neustrezno, neposredno vpliva na kakovost elektrodnega lista.
Težja izdelava:Za proizvodnjo dobre paste z visoko -vsebnostjo- trdnih snovi so potrebne posebne formulacije CNT surovin, namenska disperzantna sredstva in več-stopenjski strižni postopki mletja. Običajni proizvodni procesi, ki neposredno izdelujejo pasto z visoko-trdno-vsebnostjo, povzročijo veliko količino aglomeracije CNT in velikost delcev D90, ki presega standarde.
Nižja toleranca formulacije:Med nadaljnjo izdelavo akumulatorske brozge je pasta z visoko-trdno-vsebnostjo bolj občutljiva na temperaturo, vlago in hitrost mešanja. Majhna nihanja postopka lahko vplivajo na končno učinkovitost pločevine elektrode.
| Primerjalna dimenzija | Standardna pasta s trdno vsebnostjo (4-5 %) | Pasta z visoko vsebnostjo trdnih snovi (6-8 %) | Podatki, izmerjeni v industriji |
|---|---|---|---|
| Razpon viskoznosti gnojevke (mPa·s) | 2000-6000 | 6000-15000 | Rotacijski viskozimeter pri 25 stopinjah |
| Obdobje stabilnosti shranjevanja | 6 mesecev | 3-4 mesece | Pogoji shranjevanja pri zaprti sobni temperaturi |
| Tveganje aglomeracije | Relativno nizko | Bistveno povečana | Analizator velikosti delcev D50/D90 spremljanje |
| Toleranca za nadaljnji proces | visoko | Nizka | Obdelajte poročila vodilnih tovarn baterij |
Shandong Tanfeng je izdelal optimizacijo postopka za boleče točke paste z visoko-trdno-vsebnostjo. S presejanjem surovin CNT, prilagojenimi disperzijskimi sistemi in več{3}}postopki visokotlačne-homogenizacije dosega višjo vsebnost trdnih snovi, hkrati pa ohranja viskoznost v razumnem območju in zmanjšuje tveganje geliranja. Vsi izdelki so podvrženi testiranju viskoznosti, velikosti delcev in stabilnosti sedimentacije pred pošiljanjem, kar strankam zagotavlja končno pasto, ki jo je mogoče uporabiti neposredno na stroju, kar zmanjša-stroške odpravljanja napak na mestu.
4. Kako ugotoviti, ali ste primerni za standardno ali CNT prevodno pasto z visoko-trdno-vsebnostjo
Jedro izbire je odvisno od zmogljivosti mešanja proizvodne linije, opreme za premazovanje in baterijskega sistema, ne le od števila trdnih snovi. Prednostna naloga je zagotoviti-zmogljivost strojne obdelave.
Lahko se sklicujete na naslednjo izbirno logiko:
Velike tovarne baterij in baterij za shranjevanje energijez zadostno močjo mešalne posode in popolnimi pogoji testiranja gnojevke lahko dajo prednost ocenjevanju kvalificirane CNT prevodne paste z visoko-trdno-vsebnostjo za uresničitev prednosti znižanja stroškov.
Male in srednje-tovarne baterij in laboratorijske pilotne-stopnjez omejeno močjo opreme za mešanje mora dati prednost 4-5 % standardni pasti s trdno vsebnostjo, ki ponuja širše procesno okno in zmanjša tveganje za neuspeh pri odpravljanju napak.
Anodni sistem-na osnovi silicija,ki so občutljivi na reologijo in stabilnost gnojevke, ne smejo slepo izbrati izdelkov z ultra-visoko-trdno-vsebnostjo; prednost je treba dati ujemajočim se-sistemom,-združljivim z vodo.
SWCNT prevodna pasta,zaradi visoke prevodne učinkovitosti ne zahteva visoke vsebnosti trdnih snovi; poudarek mora biti na efektivni dodani količini CNT.
Nasvet za panogo:Številni kupci zlahka zamenjajo celotno trdno vsebino z učinkovito vsebino CNT. Skupna vsebnost trdnih snovi vključuje CNT + dispergator. Pri nakupu ne pozabite preveriti indikatorja efektivne vsebnosti CNT, ne le skupne trdne snovi.
5. Kako izbrati CNT prevodno pasto z visoko{1}}trdno-vsebnostjo?
Višja vsebnost trdnih snovi v CNT prevodni pasti ne pomeni boljše učinkovitosti. Visoka vsebnost trdnih snovi je dvorezen meč-. Prednosti so zmanjšanje stroškov in zmanjšanje topil; pomanjkljivosti so povečana disperzijska težava, viskoznost in tlak stabilnosti pri shranjevanju. Kompromis-je treba narediti na podlagi pogojev lastne proizvodne linije.
Trdna vsebnost je le eden izmed mnogih indikatorjev. Pri ocenjevanju CNT prevodne paste je treba hkrati pregledati več indikatorjev: efektivno vsebnost CNT, viskoznost, porazdelitev velikosti delcev, stabilnost pri shranjevanju, vsebnost kovinskih nečistoč itd. Če razmere v proizvodni liniji dopuščajo, je mogoče izbrati izdelke z visoko-trdno-vsebnostjo proizvajalcev z zrelimi procesi. Če so pogoji opreme povprečni, lahko standardna pasta s trdno vsebnostjo namesto tega prinese stabilnejši proizvodni donos.
Kot profesionalni proizvajalec CNT prevodne paste ima Shandong Tanfeng izdelke z več-specifikacijami za sisteme na osnovi NMP-in vode-. Zagotavlja lahko zrelo standardizirano standardno pasto s trdno vsebino in lahko po meri-razvije CNT prevodno pasto z visoko-visokoznostjo-trdne-vsebnosti-CNT, ki temelji na opremi proizvodne linije kupca in formulacijah baterij, zagotavlja testiranje vzorcev, tehnično usklajevanje in podporne storitve za odpravljanje napak v procesu, da bi se podjetjem, ki uporabljajo baterije, izognilo napačnemu mnenju pri izbiri, da bi gledali samo trdno vsebino.
pogosta vprašanja
V: Ali ima CNT prevodna pasta z visoko-trdno-vsebnostjo vedno večjo prevodnost?
A: Ni nujno. Če disperzija paste z visoko-trdno-vsebnostjo ni uspešna in so CNT-ji močno aglomerirani, se prevodnost dejansko zmanjša. Prevodnost resnično določa efektivna vsebnost CNT in stanje disperzije, ne skupna vsebnost trdne snovi.
V: Ali je mogoče pasto z visoko-trdno-vsebnostjo razredčiti z vodo ali NMP na mestu-?
O: -poljubno redčenje na mestu ni priporočljivo. Redčenje bo porušilo adsorpcijsko ravnovesje disperzijskega sredstva in zlahka sprožilo sekundarno aglomeracijo. Če je potrebna prilagoditev, je priporočljivo, da proizvajalec dokonča prilagoditev formulacije pred pošiljanjem.
V: Kako visoko lahko doseže vsebnost trdne snovi CNT prevodna pasta-na osnovi vode?
O: Glavna vsebnost trdnih snovi komercialne CNT prevodne paste-na osnovi vode je 2-5 %. Zaradi omejitev disperzijskih-sistemov na osnovi vode je težko doseči enako visoko vsebnost trdnih snovi kot sistemi na osnovi NMP. Prisilno zvišanje vsebnosti trdnih snovi bo povzročilo močno poslabšanje viskoznosti.