在鋰電池的生產(chǎn)中，漿料的黏度是影響涂布品質(zhì)的重要因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于原料品質(zhì)波動(dòng)，為保持穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì)，必須針對(duì)不同原料而對(duì)配方、工藝作出調(diào)整。安裝srv在線黏度計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量漿料黏度，采用自動(dòng)化控制工藝及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，提高了產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性，還大大地減少了檢測(cè)時(shí)間和強(qiáng)度。由于漿料的組成和流變性質(zhì)的特殊，在儀器選擇時(shí)需要加以特別注意，需要儀器有*的靈敏度，同時(shí)對(duì)維護(hù)保養(yǎng)的要求應(yīng)該盡可能的低，*使用srv在線黏度計(jì)和srd在線黏度/密度計(jì)。
該文見于于《電源技術(shù)》2017，41(5)：705-707。
在線粘度計(jì)在鯉電池漿料制備及涂布中的應(yīng)用
摘 要：在線粘度測(cè)量是目前鋰電池行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛的技術(shù)，在線粘度的測(cè)量方法很多，主要有毛細(xì)管 、旋轉(zhuǎn)式、柱塞式等， 而測(cè)量的對(duì)象也各不相同，流體的流變特性也各不相同 ，應(yīng)用面也各不相同。本文從儀器和流變學(xué)的角度出發(fā)，對(duì)在線粘度測(cè)量的方法、流體的流變學(xué)類型進(jìn)行分析，相應(yīng)提出在線流變測(cè)量的解決方法。
關(guān)鍵詞：鋰電池、在線粘度；在線粘度計(jì)；流變學(xué)；牛頓流體；非牛頓流體
online viscosity and rheology measurement solution for lion battey slurry preparing and coating
abstract :online viscosity measurements are used in lion battery industry. online viscosity measurement method is different there is capillary,rotary,vibration, bib lype, etc., and the measurement of the object also each are not identical,fluid rheological properties also each are not identical, applications are also different. this article from the rheologicalview and online viscosity measurement method, fluid rheological types and discussed different online viscosity measuremen t methods, charact eristics and application of some common industry applicat ions concluded, and the measurement of the online viscosity or some common problems on rheological analysis, and proposes on-line measurement of the processing method for lion ball ery slurry preparing and coaling.
key word: lion battery, online viscosfty, online viscometer;rheology, slurry preparing, coating
一、前言
在埋電池的 產(chǎn)中，漿料的粘度是影響 涂布品質(zhì)的重要因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于原料品質(zhì)披動(dòng)， 為保持穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì)， 必須 針對(duì)不同原料而對(duì)配方、工藝作出調(diào)整。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法是在生產(chǎn)過程中定時(shí)取樣用粘度計(jì)進(jìn)行分析， 將測(cè)出的數(shù)據(jù)與 生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，從而作出相應(yīng)調(diào)整。該方法由于受檢測(cè)人員操作水平、檢測(cè)儀器的 精度，以及檢測(cè)時(shí)間滯后等諸多局限，產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性不是太理想。
針對(duì)傳統(tǒng)方法的不足， 越來越多的廠家研友和采用了在線粘度計(jì)進(jìn)行產(chǎn)品在線檢測(cè)， 在提高檢測(cè)精度的同時(shí)·， 還可 以根 據(jù)在線粘度計(jì)提供的數(shù)據(jù)信號(hào)，采 用自動(dòng)化控制工藝及時(shí)進(jìn)行調(diào)整， 提高 了產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性，還大大地減少了檢測(cè)時(shí)間和強(qiáng)度。
二、鋰電池生產(chǎn)中的在線粘度計(jì)應(yīng)用
在鋰電池的生產(chǎn)的過程中，需對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)步驟進(jìn)行品質(zhì)控制：
1 ）對(duì)每批原料進(jìn)行檢測(cè)，保證原料在控制范圍 ：
2 ） 在混合 、分散的步驟需要把漿料的固含量、粒徑分布、粘度等控制在一定范圍：
3）在涂布的步驟， 要控制適合的噴涂的速度和粘度， 以保證涂層厚度均勻。
2.1 漿料混合、分散及儲(chǔ)存
*：rheonics srv在線粘度計(jì)
目的：自動(dòng)化控制生產(chǎn)出粘度穩(wěn)定的漿料，并保持儲(chǔ)存的漿料粘度穩(wěn)定
在漿料的混合、分散過程中，漿料從較高的粘度一直下降，經(jīng)過一段時(shí)間的分散后，如果產(chǎn)品的粘度達(dá)到指標(biāo)，這時(shí)srv給出的連續(xù)粘度信號(hào)通過vm顯示器會(huì)發(fā)出警報(bào)，表示分散結(jié)束；如果測(cè)得數(shù)據(jù)仍然高于指標(biāo)，srv會(huì)發(fā)出指令，打開電磁閥開關(guān)，補(bǔ)充少量溶劑，攪拌均勻后，srv重復(fù)檢測(cè)和補(bǔ)充溶劑，保持漿料的粘度穩(wěn)定。
2.2 涂布
*：rheonics srv在線粘度計(jì)
目的：提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動(dòng)補(bǔ)充溶劑，使料槽的漿料粘度穩(wěn)定，達(dá)到涂布效果。
在涂布料槽里的漿料經(jīng)過一段時(shí)間后由于溶劑的揮發(fā)，漿料粘度會(huì)逐漸升高，當(dāng)srv檢測(cè)出粘度超過事先設(shè)定的粘度值時(shí)，控制系統(tǒng)就可以打開電磁閥開關(guān)，補(bǔ)充少量溶劑，攪拌均勻后，重復(fù)檢測(cè)和補(bǔ)充溶劑，知道粘度達(dá)標(biāo)。
以上兩個(gè)的應(yīng)用中，在線粘度計(jì)檢測(cè)的周期、電磁閥打開多長(zhǎng)的時(shí)間，都可以設(shè)定。
三、實(shí)驗(yàn)室粘度和在線粘度的對(duì)比
由于測(cè)量的環(huán)境、設(shè)備等不同， 在線粘度計(jì)測(cè)得的粘度和實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)測(cè)得的粘度會(huì)有差異， 因此，需要采集實(shí)騎在數(shù)據(jù)和在線粘度數(shù)據(jù)， 來確定在線粘度的控制點(diǎn)。
向時(shí)， 陽極和l陰極漿料呈現(xiàn)小同的流變特性， 單從實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)有時(shí)達(dá)不到對(duì)下一步涂布質(zhì)量的控制．網(wǎng)此需要對(duì)材料進(jìn)行詳細(xì)的流變測(cè)試。
四、在線粘度測(cè)量中需要的問題：
1 、從目前在線粘度計(jì)安裝的測(cè)試點(diǎn)分布來看， 測(cè)量的物料有正極漿料、膠粘劑和負(fù)極漿料、膠粘劑共四種， 每種物料又有各自的粘度范圍和流變特性。
由于生嚴(yán)工藝中物料溫度的變化， 物料的粘度隨溫度的上升而下降，隨溫度的下降而上升，這符合物料的粘溫特性，但是物料體系的粘度變化被溫度變化所引起的變化給掩蓋了， 因此需要通過溫度補(bǔ)償?shù)?辦法，將每種物料的在線 ，粘度值結(jié)合溫度值， 根據(jù)四種物料不同的粘扭曲線 ，補(bǔ)償計(jì)算到和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量溫度相同溫度的粘度值 。以下是對(duì)四種物料進(jìn)行溫度補(bǔ)償計(jì)算后的結(jié)果
以上曲線是四種物料經(jīng)過補(bǔ)償計(jì)算后部分放大的曲線， 可以看到物料的粘度并不是隨著溫度的下降而上升， 也不是隨著溫度的上升而下降， 這樣就真實(shí)反映出了在生產(chǎn)過程中物料粘度的真實(shí)變化過程。
2、在線粘度計(jì)的日常維護(hù)： 由于電池漿料的特·殊性， 尤其是正極漿料， 如果在使用中未能定期清洗的話，會(huì)造成物料在管道或儀器內(nèi)部的積料， 造成測(cè)試結(jié)果發(fā)生偏差， 因此我們建議在設(shè)備設(shè)計(jì)之初， 就需要預(yù)先考慮選擇合適的在線粘度計(jì)， 不要選擇靈敏度不夠和維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜的儀器，srv 儀器小巧，安裝簡(jiǎn)單，具有0.001cp的靈敏度， 免維護(hù)。
3、由于實(shí)驗(yàn)室采樣測(cè)量和在線粘度計(jì)的測(cè)量條件不*相同，實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果可能和補(bǔ)償計(jì)算結(jié)果會(huì)有不同，因此需要收集更多的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果，對(duì)補(bǔ)償計(jì)算的參數(shù)再作優(yōu)化，以得到和實(shí)驗(yàn)室盡可能接近的結(jié)果。尤其是在涂布階段的測(cè)量點(diǎn)上， 由于測(cè)量方法的不同，需要對(duì)在線數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)尋找對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
經(jīng)過一段時(shí)間的數(shù)據(jù)積累和分析， 結(jié)合實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果，就可以直接使用在線粘度計(jì)的信號(hào)值、結(jié)合溫度信 號(hào)， 經(jīng)過溫度補(bǔ)償計(jì)算和實(shí)驗(yàn)室比對(duì)計(jì)算山和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果一致的在線粘度值， 給物料的生產(chǎn)工藝控制直接提供實(shí)時(shí)在線的測(cè)量結(jié)果，提高產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性， 從而提高產(chǎn)品整體質(zhì)量。
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