리튬 이온 배터리 음극 전극 슬러리의 제조 공정

리튬이온 전지는 에너지 밀도가 높고 수명이 길며 친환경적이어서 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 음극 전극 슬러리는 리튬 이온 배터리의 핵심 구성 요소 중 하나로 배터리의 성능과 안전성에 영향을 미칩니다. 따라서 음극전극 슬러리의 준비과정과 주의사항을 이해하는 것이 중요하다.

양극 전극 슬러리의 준비 과정은 원료 준비, 혼합, 코팅 및 건조의 네 단계로 나눌 수 있습니다.

1. 원료 준비

애노드 전극 슬러리의 원료는 주로 활물질, 도전제, 결합제 및 용매를 포함한다. 활성 물질은 흑연, 실리콘, 주석 및 이들의 합금 또는 합성물과 같은 배터리에서 리튬 이온 및 전자의 주요 공급원입니다. 도전제는 슬러리와 전극의 전기전도도를 향상시키기 위해 사용되며, 예를 들어 카본블랙, 그래핀, 탄소나노튜브 등이 있다. 바인더는 활물질과 도전제를 함께 결합하고 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC)와 같은 집전체에 부착하는 데 사용됩니다. NMP(N-methyl-2-pyrrolidone), 물 및 에탄올과 같은 용매는 결합제를 용해하고 슬러리의 점도를 조정하는 데 사용됩니다.

2. 혼합

혼합 단계는 활물질, 도전제 및 결합제를 용매에 균일하게 분산시켜 균일한 슬러리를 형성하는 단계이다. 혼합 방법은 기계적 교반, 초음파 분산 또는 볼 밀링일 수 있습니다. 혼합 시간, 속도 및 온도는 원료의 특성과 원하는 슬러리 품질에 따라 제어되어야 합니다. 혼합 단계는 슬러리의 우수한 분산, 접착 및 코팅 균일성을 달성하는 데 중요합니다.

3. 코팅

코팅 단계는 슬러리를 집전체인 금속 호일(주로 구리) 위에 코팅기를 이용하여 도포하는 것이다. 코팅 방법은 닥터 블레이드, 슬롯 다이 또는 스프레이 코팅이 될 수 있습니다. 코팅 두께, 속도 및 압력은 슬러리의 특성과 전극의 요구 사항에 따라 조정되어야 합니다. 코팅 단계는 전극의 질량 부하, 다공성 및 형태를 결정하는 데 필수적입니다.

4. 건조

건조 단계는 건조 오븐이나 열풍기를 이용하여 코팅된 슬러리의 용매를 제거하는 단계이다. 건조 온도, 시간 및 분위기는 슬러리에 사용되는 용제 및 결합제의 유형에 따라 최적화되어야 합니다. 건조 단계는 잔류 용매 제거, 바인더 접착력 향상 및 전극 안정성 향상에 중요합니다.

양극 전극 슬러리 준비의 주의 사항은 주로 다음과 같습니다.

- 배터리의 성능 요구 사항에 따라 적합한 원료 선택.

- 슬러리의 원하는 유변학 및 전기화학적 특성에 따라 활물질, 도전제 및 바인더의 비율을 제어합니다.

- 저장 및 취급 중 원료 및 슬러리의 오염 또는 산화 방지.

- 코팅 전 슬러리를 여과 또는 탈기하여 기포나 불순물을 제거합니다.

- 정확하고 일관된 코팅 두께를 보장하기 위해 코팅 기계를 정기적으로 보정합니다.

- 코팅된 전극은 균열이나 벗겨짐을 방지하기 위해 적절히 보관 또는 경화한다.

애노드 전극 슬러리 준비는 신중한 설계와 작동이 필요한 복잡하고 섬세한 공정입니다. 이러한 단계와 예방 조치를 따르면 리튬 이온 배터리용 고품질 양극 전극 슬러리를 얻을 수 있습니다.