鋰電池電極漿料是鋰電池生產(chǎn)的第一道工序，也是最重要的環(huán)節(jié)。漿料必須具有良好的流動(dòng)性和流平性，確保涂布工藝要求和極片涂覆厚度均勻度和平整度。另外，漿料還必須具有良好的抗沉降穩(wěn)定性，如果漿料穩(wěn)定性差，在后繼的涂布過(guò)程中會(huì)發(fā)生分層，而且顆粒凝聚導(dǎo)致分散效果變差，則最后制得的電池性能（例如比容量和循環(huán)性能）將顯著下降。

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電極漿料是一種高固含量的懸浮體系，即具有剪切變稀特性，又具有很強(qiáng)的觸變性、屈服特性和粘彈特性，表現(xiàn)出復(fù)雜的非牛頓流體行為。漿料的流動(dòng)性、流平性和抗沉降穩(wěn)定性都與漿料的流變特性密切相關(guān)，對(duì)提升涂布質(zhì)量提供有力的參考數(shù)據(jù)。然而對(duì)漿料流變特性重要性的認(rèn)識(shí)還有待升，目前只是檢測(cè)單一剪切速率下的粘度，無(wú)法全面表征漿料的流變特性以指導(dǎo)生產(chǎn)工藝。

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電池漿料的涂布過(guò)程是高剪切速率過(guò)程，在集流體上涂布后，漿料的流平過(guò)程又是低剪切速率過(guò)程。所以電池漿料在高剪切速率范圍下剪切粘度不能太高，如果粘度過(guò)大，會(huì)造成涂布困難；在涂布后，漿料會(huì)在集流體上的重力和表面張力的作用下流平，在低剪切速率范圍，希望粘度逐漸恢復(fù)到涂布之前的高粘度。在還沒(méi)有完全恢復(fù)到高粘度之前，漿料的粘度還比較小，容易流平，涂層表面光滑厚度均勻?；謴?fù)的時(shí)間不能太長(zhǎng)，也不能太短?；謴?fù)時(shí)間太長(zhǎng)，漿料流平過(guò)程中粘度太小，容易出現(xiàn)拖尾或者下邊緣的厚度比上面的涂層厚度高的現(xiàn)象。如果時(shí)間太短，漿料沒(méi)時(shí)間流平。

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這個(gè)過(guò)程可以通過(guò)三段階躍剪切速率的測(cè)試方法表征。圖1和圖2負(fù)極和正極漿料的三段階躍剪切速率測(cè)試方法。藍(lán)色曲線代表剪切粘度，紅色曲線代表剪切速率。

圖1 負(fù)極電池漿料三段階躍剪切速率測(cè)試

測(cè)試過(guò)程是，第一段：剪切速率是0.1S-1，持續(xù)時(shí)間是60s，模擬漿料在涂布前的剪切粘度；第二段，剪切速率100S-1，持續(xù)是60s，模擬涂布過(guò)程的高剪切速率過(guò)程，此時(shí)剪切粘度會(huì)急劇降低；第三段，姜切速率是0.1S-1，與第一段剪切速率保持一致，觀察第三段的剪切粘度逐漸增大的過(guò)程?？梢远x第三段剪切粘度恢復(fù)到第一段剪切粘度絕對(duì)值得90%時(shí)所需的時(shí)間為結(jié)構(gòu)回復(fù)時(shí)間，用來(lái)表示粘度恢復(fù)的快慢。從圖1可以看出，負(fù)極漿料的結(jié)構(gòu)恢復(fù)時(shí)間為29s。從圖2可以看出，正極漿料的回復(fù)時(shí)間為2094s，非常慢。

圖2 正極電池漿料三段階躍剪切速率測(cè)試

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另外，影響懸浮體系流變性能的因素有顆粒大小、顆粒粒徑分布、填充顆粒的體積含量，以及衡量體系內(nèi)部顆粒帶電荷量參數(shù)的zeta 電位等。了解影響漿料性質(zhì)的核心，才能對(duì)癥下藥，解決不良漿料的難題。

如果還沒(méi)有完全理解漿料的流變特性，那么不妨來(lái)聽(tīng)聽(tīng)馬爾文流變學(xué)產(chǎn)品專家現(xiàn)場(chǎng)解讀，7月4日下午14:00-17:30，鎮(zhèn)江富力喜來(lái)登酒店，馬爾文帕納科電池行業(yè)專題研討會(huì)，詳細(xì)日程如下：

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馬爾文帕納科電池行業(yè)整體解決方案

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Q&A

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? ? ? ??除馬爾文帕納科滿滿的干貨外，同時(shí)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)指導(dǎo)主辦的2018高能量密度正負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化研討會(huì)也同期舉行，與諸位鋰電大牛共話高能正極技術(shù)前沿、高鎳三元目前困境以及2018正負(fù)極材料上半年產(chǎn)量、價(jià)格等數(shù)據(jù)公布。

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