Un método para caracterizar la conductividad y la sedimentación de lodos
Actuación
La suspensión es un producto intermedio importante en la producción de baterías de iones de litio. La uniformidad y la estabilidad de la suspensión afectan en gran medida la consistencia y el rendimiento electroquímico de la celda final de la batería. evaluar la uniformidad y estabilidad de sus propiedades eléctricas. Los parámetros de resistividad de la suspensión están significativamente relacionados con la formulación de la suspensión, el tipo y contenido del agente conductor, el tipo y contenido del aglutinante, etc., y la suspensión puede tener sedimentación de gel si se deja reposar durante un período de tiempo después de completar la agitación. Como se muestra en la Figura 1, en este momento, el valor de resistividad también mostrará diversos grados de cambio,por lo que la resistividad del lodo se puede utilizar como método para caracterizar la uniformidad y estabilidad de las propiedades eléctricas del lodo.
Al monitorear la resistividad de la lechada, por un lado, puede evaluar la influencia de diferentes materiales activos, agentes conductores, aglutinantes y contenido sólido en el desempeño electroquímico para la evaluación y detección de materiales. Por otro lado, también puede usarse para monitorear la estabilidad del proceso, lo que puede identificar rápidamente anomalías en el proceso de mezcla y evitar la pérdida de tiempo y costos causada por productos defectuosos que fluyen hacia el proceso posterior.
Figura 1. Diagrama esquemático de tres métodos de mezcla de LCO y partículas de carbón conductor
1. Equipo experimental y métodos de prueba.
1.1 Equipo Experimental: Modelo BSR2300, incluye 3 grupos de canales de electrodos.
1.2 Método de prueba: la suspensión que se va a probar se coloca en una botella de prueba y se requiere que el diámetro de la boca de la botella sea mayor a 35 mm. Inserte la pluma del electrodo de lodo en el lodo, revuelva un poco para que la superficie del electrodo se infiltre completamente en el lodo, abra el software de adquisición correspondiente y recopile los datos de cambio de resistividad correspondientes a cada grupo de canales de electrodos en tiempo real.
2. Caso de prueba de resistividad de pasta
2.1 Comparación de la resistividad de la pasta de carbón conductor con diferente viscosidad
La viscosidad afecta el estado de dispersión de las partículas de carbón conductor en la suspensión. Cuando la viscosidad de la suspensión es alta, el contacto entre las partículas y el estado de dispersión de las partículas en la suspensión son relativamente estables. Realice pruebas de resistividad en dos suspensiones con diferentes viscosidades. La resistividad de la lechada con una gran viscosidad es menor que la de la lechada con una viscosidad pequeña. Si en la producción de lechada por lotes, después de fijar la fórmula de la lechada, la prueba de resistividad se puede realizar en diferentes lotes de lechada con la misma viscosidad para controlar la estabilidad del proceso de la suspensión.
Figura 2. Comparación de resistividad de pastas con diferentes viscosidades
2.2 Comparación de la resistividad de la pasta de carbón conductor con diferentes múltiplos de dilución
Diluir la suspensión de carbón conductor en diferentes múltiplos puede cambiar la concentración de partículas de carbón conductor por unidad de volumen y afectar el estado de dispersión de las partículas de carbón conductor en la suspensión. A medida que aumenta el factor de dilución, la concentración de carbón conductor disminuye gradualmente y la resistividad de la suspensión aumenta gradualmente. Si la fórmula de la lechada se fija en la producción en masa de la lechada, la prueba de resistividad se puede realizar en diferentes lotes de la misma concentración de lechada. Supervise la estabilidad del proceso de la suspensión.
Figura 3. Comparación de resistividad de diferentes múltiplos de dilución de pulpa
2.3 Análisis del rendimiento de sedimentación de lodos
Cuando la suspensión agitada se deja reposar durante un período de tiempo, las partículas suspendidas en la suspensión se asentarán hasta cierto punto. Al probar los cambios de resistividad en diferentes posiciones en la dirección vertical de la lechada, se puede juzgar el rendimiento de sedimentación de la lechada. Como se muestra en la Figura 4, la lechada NCM811 se probó durante tres días consecutivos, en la prueba de la mañana del tercer día. , la resistividad medida por el electrodo de canal inferior se redujo significativamente, lo que indica que las partículas en la capa superior se asentaron gradualmente en la capa inferior en este momento. Por lo tanto, la vida útil más larga de la lechada se puede evaluar de acuerdo con los resultados de la prueba de resistividad En Diferentes Momentos,
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Figura 4. Curva de resistividad de la pasta con el tiempo
3.Resumir
Este documento utiliza un medidor de resistencia de lodo para monitorear la resistividad del lodo con diferentes viscosidades, diferentes múltiplos de dilución y diferentes tiempos de reposo, que pueden distinguir las diferencias en la conductividad del lodo bajo diferentes formulaciones, diferentes procesos y diferentes estados de calidad. El personal de I+D puede controlar la estabilidad del proceso de lodo y el tiempo de reposo más largo formulando aún más el rango de especificación de la resistividad del lodo.
Rreferencias
1. BG Westphal et al. Revista de almacenamiento de energía 11 (2017) 76–85.
2. Kentaro Kuratani et al. Revista de la Sociedad Electroquímica, 166 (2019) (4) A501-A506.