बॅटरीमध्ये सीएमसी बाइंडरचा अर्ज

पाणी-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीचा मुख्य बाइंडर म्हणून, सीएमसी उत्पादने देशांतर्गत आणि परदेशी बॅटरी उत्पादकांकडून मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात. बाइंडरची इष्टतम रक्कम तुलनेने मोठी बॅटरी क्षमता, लांब चक्र जीवन आणि तुलनेने कमी अंतर्गत प्रतिकार मिळवू शकते.

लिथियम-आयन बॅटरीमधील एक महत्त्वपूर्ण सहाय्यक कार्यात्मक सामग्री बाईंडर आहे. हा संपूर्ण इलेक्ट्रोडच्या यांत्रिक गुणधर्मांचा मुख्य स्त्रोत आहे आणि त्याचा इलेक्ट्रोडच्या उत्पादन प्रक्रियेवर आणि बॅटरीच्या इलेक्ट्रोकेमिकल कामगिरीवर महत्त्वपूर्ण परिणाम आहे. बांधकामाची स्वतःच क्षमता नसते आणि बॅटरीमध्ये खूपच कमी प्रमाणात व्यापते.

सामान्य बाइंडर्सच्या चिकट गुणधर्मांव्यतिरिक्त, लिथियम-आयन बॅटरी इलेक्ट्रोड बाईंडर सामग्री देखील इलेक्ट्रोलाइटची सूज आणि गंजला सहन करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे, तसेच शुल्क आणि स्त्राव दरम्यान इलेक्ट्रोकेमिकल गंजला प्रतिकार करणे देखील आवश्यक आहे. हे कार्यरत व्होल्टेज रेंजमध्ये स्थिर राहते, म्हणून लिथियम-आयन बॅटरीसाठी इलेक्ट्रोड बाइंडर्स म्हणून वापरल्या जाणार्‍या बर्‍याच पॉलिमर सामग्री नाहीत.

लिथियम-आयन बॅटरी बाइंडर्सचे तीन मुख्य प्रकार आहेत जे सध्या मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात: पॉलीव्हिनिलिडेन फ्लोराईड (पीव्हीडीएफ), स्टायरीन-बुटॅडिन रबर (एसबीआर) इमल्शन आणि कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोज (सीएमसी). याव्यतिरिक्त, पॉलीक्रिलिक acid सिड (पीएए), पॉलीक्रिलोनिट्रिल (पॅन) आणि पॉलीक्रिलेटसह पाणी-आधारित बाइंडर्स मुख्य घटक देखील एक विशिष्ट बाजारपेठ व्यापतात.

बॅटरी-स्तरीय सीएमसीची चार वैशिष्ट्ये

कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोजच्या acid सिड संरचनेच्या खराब पाण्याच्या विद्रव्यतेमुळे, ते अधिक चांगले लागू करण्यासाठी, सीएमसी बॅटरीच्या उत्पादनात अत्यंत मोठ्या प्रमाणात वापरली जाणारी सामग्री आहे.

पाणी-आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीचा मुख्य बाइंडर म्हणून, सीएमसी उत्पादने देशांतर्गत आणि परदेशी बॅटरी उत्पादकांकडून मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात. बाइंडरची इष्टतम रक्कम तुलनेने मोठी बॅटरी क्षमता, लांब चक्र जीवन आणि तुलनेने कमी अंतर्गत प्रतिकार मिळवू शकते.

सीएमसीची चार वैशिष्ट्ये आहेत:

प्रथम, सीएमसी उत्पादन हायड्रोफिलिक आणि विद्रव्य बनवू शकते, पाण्यात पूर्णपणे विद्रव्य, विनामूल्य तंतू आणि अशुद्धीशिवाय.

दुसरे म्हणजे, प्रतिस्थापनाची डिग्री एकसमान आहे आणि चिकटपणा स्थिर आहे, जो स्थिर चिकटपणा आणि आसंजन प्रदान करू शकतो.

तिसर्यांदा, कमी मेटल आयन सामग्रीसह उच्च-शुद्धता उत्पादने तयार करा.

चौथे, उत्पादनात एसबीआर लेटेक्स आणि इतर सामग्रीसह चांगली सुसंगतता आहे.

बॅटरीमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सीएमसी सोडियम कार्बोक्सीमेथिल सेल्युलोजने गुणात्मकपणे त्याचा वापर प्रभाव सुधारित केला आहे आणि त्याच वेळी सध्याच्या वापराच्या परिणामासह, चांगल्या वापराची कार्यक्षमता प्रदान करते.

बॅटरीमध्ये सीएमसीची भूमिका

सीएमसी सेल्युलोजचे एक कार्बोक्सीमेथिलेटेड डेरिव्हेटिव्ह आहे, जे सहसा कॉस्टिक अल्कली आणि मोनोक्लोरोएसेटिक acid सिडसह नैसर्गिक सेल्युलोज प्रतिक्रिया देऊन तयार केले जाते आणि त्याचे आण्विक वजन हजारो ते लाखो पर्यंत असते.

सीएमसी एक पांढरा ते हलका पिवळा पावडर, दाणेदार किंवा तंतुमय पदार्थ आहे, ज्यामध्ये मजबूत हायग्रोस्कोपीसीटी आहे आणि पाण्यात सहज विद्रव्य आहे. जेव्हा ते तटस्थ किंवा अल्कधर्मी असते तेव्हा द्रावण एक उच्च-व्हिस्कोसिटी लिक्विड असते. जर ते बर्‍याच काळासाठी 80 over च्या वर गरम केले गेले तर चिपचिपापन कमी होईल आणि ते पाण्यात अघुलनशील असेल. जेव्हा ते 190-205 डिग्री सेल्सियस तापले जाते तेव्हा ते तपकिरी होते आणि 235-248 ° से.

सीएमसीमध्ये जलीय द्रावणामध्ये जाड होणे, बाँडिंग, पाण्याचे धारणा, इमल्सीफिकेशन आणि निलंबन यांची कार्ये आहेत, याचा वापर सिरेमिक्स, अन्न, सौंदर्यप्रसाधने, मुद्रण आणि रंगविणे, पेपरमेकिंग, कापड, कोटिंग्ज, अ‍ॅडसिव्ह्ज आणि औषध, उच्च-समाप्ती सिरेमिक्स आणि लिथियम बॅटरीच्या क्षेत्रामध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो, “सामान्यपणे 7%समानता आहे.

विशेषत: बॅटरीमध्ये, सीएमसीची कार्ये आहेतः नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री आणि प्रवाहकीय एजंट पसरवणे; नकारात्मक इलेक्ट्रोड स्लरीवर जाड होणे आणि विरोधी-विरोधी प्रभाव; मदत करणे बाँडिंग; इलेक्ट्रोडच्या प्रक्रियेची कार्यक्षमता स्थिर करणे आणि बॅटरी चक्र कार्यक्षमता सुधारण्यास मदत करणे; पोलच्या तुकड्याची सोललेली शक्ती इ. सुधारित करा.

सीएमसी कामगिरी आणि निवड

इलेक्ट्रोड स्लरी बनवताना सीएमसी जोडणे स्लरीची चिकटपणा वाढवू शकते आणि स्लरीला तोडगा काढण्यापासून प्रतिबंधित करू शकते. सीएमसी जलीय द्रावणामध्ये सोडियम आयन आणि ions नीन्स विघटित करेल आणि तापमानाच्या वाढीसह सीएमसी गोंदची चिकटपणा कमी होईल, जे ओलावा शोषून घेणे सोपे आहे आणि कमी लवचिकता आहे.

नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइटच्या फैलावात सीएमसी खूप चांगली भूमिका बजावू शकते. सीएमसीची मात्रा जसजशी वाढत जाईल तसतसे त्याचे विघटन उत्पादने ग्रेफाइट कणांच्या पृष्ठभागाचे पालन करतील आणि ग्रेफाइट कण इलेक्ट्रोस्टेटिक शक्तीमुळे एकमेकांना मागे टाकतील आणि एक चांगला फैलाव प्रभाव प्राप्त करेल.

सीएमसीचा स्पष्ट तोटा म्हणजे तो तुलनेने ठिसूळ आहे. जर सर्व सीएमसी बाइंडर म्हणून वापरली गेली असेल तर, पोलच्या तुकड्याच्या दाबून आणि कटिंग प्रक्रियेदरम्यान ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड कोसळेल, ज्यामुळे गंभीर पावडरचे नुकसान होईल. त्याच वेळी, सीएमसीला इलेक्ट्रोड मटेरियल आणि पीएच मूल्याच्या प्रमाणात मोठ्या प्रमाणात परिणाम होतो आणि इलेक्ट्रोड शीट चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान क्रॅक होऊ शकते, जे बॅटरीच्या सुरक्षिततेवर थेट परिणाम करते.

सुरुवातीला, नकारात्मक इलेक्ट्रोड ढवळत राहण्यासाठी वापरलेला बाईंडर पीव्हीडीएफ आणि इतर तेल-आधारित बाइंडर्स होता, परंतु पर्यावरणीय संरक्षण आणि इतर घटकांचा विचार केल्यास, नकारात्मक इलेक्ट्रोडसाठी पाणी-आधारित बाइंडर्स वापरणे हे मुख्य प्रवाहात बनले आहे.

परिपूर्ण बाईंडर अस्तित्त्वात नाही, भौतिक प्रक्रिया आणि इलेक्ट्रोकेमिकल आवश्यकता पूर्ण करणारे एक बांधकाम निवडण्याचा प्रयत्न करा. लिथियम बॅटरी तंत्रज्ञानाच्या विकासासह तसेच खर्च आणि पर्यावरण संरक्षणाच्या समस्येसह, जल-आधारित बाइंडर्स अखेरीस तेल-आधारित बाइंडर्सची जागा घेईल.

सीएमसी दोन प्रमुख उत्पादन प्रक्रिया

वेगवेगळ्या इथरिफिकेशन मीडियाच्या मते, सीएमसीचे औद्योगिक उत्पादन दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: पाणी-आधारित पद्धत आणि सॉल्व्हेंट-आधारित पद्धत. प्रतिक्रिया माध्यम म्हणून पाण्याची वापर करण्याच्या पद्धतीस पाण्याचे मध्यम पद्धत म्हणतात, ज्याचा उपयोग अल्कधर्मी मध्यम आणि निम्न-दर्जाच्या सीएमसी तयार करण्यासाठी केला जातो. सेंद्रिय दिवाळखोर नसलेला प्रतिक्रिया माध्यम म्हणून वापरण्याच्या पद्धतीस सॉल्व्हेंट मेथड म्हणतात, जे मध्यम आणि उच्च-दर्जाच्या सीएमसीच्या उत्पादनासाठी योग्य आहे. या दोन प्रतिक्रिया एका कुष्ठरोगीत केल्या जातात, जे कुष्ठरोगाच्या प्रक्रियेशी संबंधित आहेत आणि सध्या सीएमसी तयार करण्यासाठी मुख्य पद्धत आहे.

पाण्याची मध्यम पद्धतः पूर्वीची औद्योगिक उत्पादन प्रक्रिया, अल्कली सेल्युलोज आणि इथरिफिकेशन एजंटला मुक्त अल्कली आणि पाण्याच्या परिस्थितीत प्रतिक्रिया देण्याची पद्धत आहे, ज्याचा उपयोग मध्यम आणि निम्न-दर्जाच्या सीएमसी उत्पादने तयार करण्यासाठी केला जातो, जसे की डिटर्जंट्स आणि टेक्सटाईल साइजिंग एजंट प्रतीक्षा करतात. पाण्याच्या मध्यम पद्धतीचा फायदा असा आहे की उपकरणांची आवश्यकता तुलनेने सोपी आहे आणि किंमत कमी आहे; गैरसोय हा आहे की मोठ्या प्रमाणात द्रव माध्यमाच्या अभावामुळे, प्रतिक्रियेद्वारे तयार होणारी उष्णता तापमान वाढवते आणि बाजूच्या प्रतिक्रियांच्या वेगास गती देते, परिणामी कमी इथरिफिकेशन कार्यक्षमता आणि उत्पादनाची गुणवत्ता कमी होते.

दिवाळखोर नसलेला पद्धत; सेंद्रिय सॉल्व्हेंट पद्धत म्हणून देखील ओळखले जाते, ते प्रतिक्रिया सौम्यतेच्या प्रमाणात त्यानुसार कुंभारकाम पद्धत आणि स्लरी पद्धतीमध्ये विभागले जाते. त्याचे मुख्य वैशिष्ट्य असे आहे की अल्कलायझेशन आणि इथरिफिकेशन प्रतिक्रिया सेंद्रीय दिवाळखोर नसलेल्या स्थितीत प्रतिक्रिया मध्यम (सौम्य) म्हणून केल्या जातात. पाण्याच्या पद्धतीच्या प्रतिक्रियेच्या प्रक्रियेप्रमाणेच, सॉल्व्हेंट पद्धतीमध्ये अल्कलायझेशन आणि इथरिफिकेशनच्या दोन चरणांचा समावेश आहे, परंतु या दोन टप्प्यांचे प्रतिक्रिया माध्यम भिन्न आहे. सॉल्व्हेंट पद्धतीचा फायदा असा आहे की ते पाण्याच्या पद्धतीमध्ये अंतर्भूत असलेल्या अल्कली भिजवणे, दाबणे, चिरडणे आणि वृद्धत्वाच्या प्रक्रियेस वगळते आणि अल्कलायझेशन आणि इथरिफिकेशन हे सर्व नायडरमध्ये केले जाते; गैरसोय म्हणजे तापमान नियंत्रितता तुलनेने खराब आहे आणि जागेची आवश्यकता तुलनेने खराब आहे. , जास्त किंमत.