圖1是負極電池漿料在低剪切速率0.1s-1下的剪切粘度隨時間的變化關系??梢钥闯觯摌O漿料的剪切粘度隨儲存時間增加而減小,在儲存3小時18分鐘后,剪切粘度由9.68Pa.s減小到7.215Pa.s,減小了25%,說明負極漿料在緩慢沉降。
圖1 負極電池漿料的剪切粘度隨時間的變化,剪切速率為0.1s-1
圖2是負極電池漿料在儲存了72小時前后剪切粘度曲線對比,可以明顯看出儲存了72小時后,在測試的剪切速率范圍內剪切粘度都有明顯下降,說明漿料沉降非常嚴重。
圖2 負極電池漿料儲存時間對剪切粘度的影響
羥甲基纖維素鈉(CMC)是電池漿料配方中常用的助劑,主要起增稠作用,用于懸浮固體顆粒,阻止沉降,提供儲存穩定性。羥甲基纖維素鈉(CMC)溶液需要在低剪切速率范圍內具有高粘度,有助于懸浮固體顆粒,降低顆粒的沉降速率。但是在高剪切速率范圍下,需要有較小的剪切粘度,便于涂布。
圖3 CMC溶液的剪切粘度曲線
圖3是3%濃度的羥甲基纖維素鈉(CMC)溶液的剪切粘度曲線,可以看出羥甲基纖維素鈉(CMC)的懸浮能力。固體顆粒在連續相中的沉降速率可以通過修正的Stokes方程預測:
v: 顆粒沉降速度
△ρ:分散相與連續相的密度差
g: 重力加速度
a:固體顆粒直徑
η:連續相剪切粘度
Φ:固體顆粒的體積分數
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