一般來說,我們?nèi)粘I钪薪佑|的物體一般都具有兩種特性:
1.粘性特性;
2.彈性特性。除了一些“理想粘性液體”,例如水和油;“理想彈性材料”,例如石頭等,一般我們常見的物體都同時(shí)具有“粘性”和“彈性”兩種屬性,當(dāng)然我們鋰離子電池生產(chǎn)中涉及的漿料也不例外,小編近有幸參加了一次由流變儀廠家組織的關(guān)于流變儀的培訓(xùn),從中學(xué)習(xí)到了很多寶貴的知識(shí),今天就和大家來一起分享一下。
在日常的漿料生產(chǎn)中一般我們常接觸的參數(shù)為漿料的粘度,它代表了漿料的粘稠程度,是指導(dǎo)我們涂布生產(chǎn)的重要參數(shù),那我們今天要為大家介紹的流變儀和我們?nèi)粘V惺褂玫?strong>旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)廠家又有什么區(qū)別,以及流變儀對(duì)于指導(dǎo)鋰離子電池生產(chǎn)有什么重要的意義。
我們?nèi)粘T谏a(chǎn)中接觸到的一般是旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)廠家,旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)主要有以下特點(diǎn):
1.測(cè)量軸的軸向負(fù)荷主要由吊絲,或者彈片、錐形寶石軸承支撐,因此精度低,摩擦力大;
2.其扭矩測(cè)量系統(tǒng),靈敏度低,對(duì)瞬時(shí)粘性力拒相應(yīng)嚴(yán)重滯后;
3.旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)廠家的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)一般時(shí)開環(huán)的(無反饋控制),通過齒輪結(jié)構(gòu)改變轉(zhuǎn)速,很難實(shí)現(xiàn)低切變下的平穩(wěn)運(yùn)行??偟膩碚f,旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)不具有動(dòng)態(tài)特性,只能用于測(cè)量非牛頓流體在穩(wěn)態(tài)下的相對(duì)粘度。
流變儀相當(dāng)于是旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的升級(jí)版本,流變儀的測(cè)量軸的軸向載荷和徑向載荷都是采用空氣軸承(或者磁力軸承)進(jìn)行支撐,沒有機(jī)械部件,因此測(cè)量軸無摩擦,精度高,可靠性好,壽命高。其次,由空氣軸承和無摩擦傳感器組成的力拒測(cè)量系統(tǒng),靈敏度高,重復(fù)性好,能快速響應(yīng)瞬時(shí)粘性力拒的變化。后,流變儀采用負(fù)反饋速度控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,并且能夠在極低的切變速度下平穩(wěn)運(yùn)行,因此流變儀具有良好的動(dòng)態(tài)特性,不但能夠準(zhǔn)確的測(cè)量非牛頓流體的穩(wěn)態(tài)流變特性(表觀粘度),還能準(zhǔn)確的測(cè)量流體的其他動(dòng)態(tài)特性——觸變性和粘彈性、屈服應(yīng)力等指標(biāo)。
由上述分析不難看出,流變儀的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于傳統(tǒng)的粘度計(jì),不僅僅能夠測(cè)量漿料的穩(wěn)態(tài)特性——粘度,還能對(duì)漿料的觸變性、粘彈性等動(dòng)態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量,能為我們提供更豐富的關(guān)于漿料特性的數(shù)據(jù),對(duì)于指導(dǎo)勻漿和涂布過程具有重要的意義。我們舉一個(gè)例子,漿料在涂布機(jī)中轉(zhuǎn)移到銅箔或鋁箔上的過程中,漿料的剪切速率首先是快速升高,在從噴嘴轉(zhuǎn)移到箔上的一瞬間剪切速率達(dá)到大,隨后剪切速率迅速下降到零,漿料的粘度也會(huì)受到剪切速率很大的影響。一般來說,鋰離子電池的漿料體系屬于剪切變稀型的,從噴嘴轉(zhuǎn)移到箔上的一瞬間漿料粘度達(dá)到小,然后隨著剪切速率下降到零,漿料的粘度開始恢復(fù),而漿料粘度的恢復(fù)速度對(duì)于涂布效果有非常大的影響,如果恢復(fù)速度過慢,則漿料會(huì)向周邊流動(dòng),影響涂布的準(zhǔn)確性和均勻性。如果粘度恢復(fù)過快,則會(huì)導(dǎo)致電極表面出現(xiàn)劃痕,影響電極的效果,因此通過流變儀為漿料尋找合適的粘度恢復(fù)速率對(duì)于指導(dǎo)電極生產(chǎn)和漿料勻漿具有重要的意義。
這僅僅是流變儀在鋰離子電池電極生產(chǎn)中應(yīng)用的一個(gè)小的實(shí)例,可以說流變儀是現(xiàn)代鋰離子電池生產(chǎn)所必*重要檢測(cè)設(shè)備,對(duì)于指導(dǎo)鋰離子電池生產(chǎn)具有重要的意義。