鋰電池安全可靠地保持了現(xiàn)代生活的必需品和舒適性。它們具有大量的實(shí)際應(yīng)用-消費(fèi)電子電源，電動(dòng)汽車（EV）電源，太陽能存儲(chǔ)，UPS，偏遠(yuǎn)地區(qū)的警報(bào)系統(tǒng)，移動(dòng)設(shè)備和便攜式電源。當(dāng)前，這種電池技術(shù)正處于進(jìn)行公路運(yùn)輸和可再生能源儲(chǔ)能革命的邊緣。電池的性能和使用壽命構(gòu)成了電動(dòng)汽車以及固定式電能存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng)的瓶頸。一件事已經(jīng)很清楚了：整個(gè)電池制造過程中的過程都需要進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)特性并保持質(zhì)量。

產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域

電池組裝的第一步是將含有活性材料，導(dǎo)電材料和聚合物粘合劑的懸浮液在溶劑中沉積到銅膜或鋁膜上（漿料制備和涂覆）。然后進(jìn)行電極的干燥，壓延和定徑。為了提供理想的電化學(xué)性能，需要嚴(yán)密控制電池電極的多步制造過程。漿料是非常復(fù)雜的懸浮系統(tǒng)，在高粘度介質(zhì)中包含很大百分比的不同化學(xué)物質(zhì)，尺寸和形狀的固體顆粒。漿料的徹底混合對(duì)于均勻性至關(guān)重要。漿料的流變性質(zhì)影響重要的屬性：漿料穩(wěn)定性，易于混合和涂層性能，這會(huì)影響成品電極。組成和施加的加工條件可能會(huì)對(duì)所得懸浮液的流變性產(chǎn)生影響。密度和粘度量化了流動(dòng)特性，并表征了樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的程度以及固體或液體狀行為占主導(dǎo)地位的程度。在電極制造過程中，過程中成分的粘度特別重要，并且在電池制造過程（例如涂層）中起著至關(guān)重要的作用。聚合物粘合劑溶液的粘度影響涂層性能。它影響粉末在其中分散的難易程度，混合所需的功率以及均勻涂層的施加速度。多孔電極理論（PET）表明，正極密度與鋰離子電池單元整體性能的相關(guān)性已通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。具有高正極密度的電池在低電流速率下顯示出稍高的放電容量，但是在高電流速率下，具有低正極密度的電池顯示出更好的性能。

電池制造過程中的步驟

問題陳述

決定漿料物理性質(zhì)的漿料成分及其狀態(tài)的分散性，在設(shè)計(jì)和開發(fā)用于生產(chǎn)鋰離子電池的混合和涂覆工藝中至關(guān)重要。

• 鋰離子電池（LIB）電極漿料的常規(guī)生產(chǎn)方法基于分批或準(zhǔn)連續(xù)過程。

• 連續(xù)混合過程包括所有液體和固體組分的定量加料以及液相中固體顆粒的微觀分布。

電池敏感的化學(xué)性質(zhì)意味著節(jié)省時(shí)間和成本不能以犧牲質(zhì)量為代價(jià)，而質(zhì)量必須保持很高的水平?？刂泼芏群驼扯纫詢?yōu)化批生產(chǎn)過程可確保一致性，質(zhì)量和顯著的材料成本節(jié)省?？梢酝ㄟ^在線監(jiān)測(cè)和控制密度和粘度來改善連續(xù)混合過程的過程控制和可追溯性。在線集成支持的自動(dòng)化使優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)線的所有過程成為可能，從而使電池制造更快，以滿足不斷增長的需求。

過程挑戰(zhàn)

監(jiān)測(cè)和控制重要的電極漿料參數(shù)-密度和粘度與高性能電極的開發(fā)和制造及其制造極為相關(guān)。關(guān)鍵原因：

• 在漿料混合過程中（步驟1），不必要的攪動(dòng)會(huì)隨著時(shí)間的流逝而惡化并破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。目標(biāo)是在不破壞顆粒的情況下，以最大的均勻度實(shí)現(xiàn)成分的徹底混合。密度控制可確保正確的材料組成和成分分?jǐn)?shù)，而粘度控制可確保漿料制備過程的一致性。

• 高粘度漿料會(huì)在涂布過程（步驟2）中引起問題，而分散性差會(huì)導(dǎo)致膜均勻性低。涂層厚度和層密度的均勻性對(duì)于確?？刂齐姵氐膲勖ǔ潆娧h(huán)時(shí)間）和離子傳輸速率至關(guān)重要，同時(shí)調(diào)節(jié)層厚度可以制造出更小的電池。粘度控制對(duì)于獲得均勻的涂層厚度和最小的涂層厚度偏差至關(guān)重要。

• 較高的電池漿料粘度可增加站立時(shí)的抗沉淀能力，并在涂層上提供較厚的電極膜。較高的粘度還可能使涂覆過程難以控制，可能導(dǎo)致涂覆不規(guī)則和層密度可變，從而導(dǎo)致離子傳輸速率變化，從而導(dǎo)致電池壽命無法預(yù)測(cè)（充電周期不可預(yù)測(cè)）。

• 電極密度會(huì)影響鋰離子電池的循環(huán)性能和不可逆容量損失。需要根據(jù)日歷處理中的要求在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視和控制（步驟3）。

  
  

  
  

  
  

精靈的解決方案

自動(dòng)化在線粘度測(cè)量和控制對(duì)于控制電池制造過程的漿料制備，涂覆和干燥階段中的電極漿料參數(shù)至關(guān)重要，而在壓延階段需要密切監(jiān)控電極密度以提高電池性能。精靈為多步電池制造過程中的過程控制和優(yōu)化提供以下解決方案：

• 一致 粘性 測(cè)量： 精靈的在線粘度計(jì) 是一款具有內(nèi)置流體溫度測(cè)量功能的大范圍在線粘度測(cè)量設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)任何工藝流中的粘度變化。

• 一致 粘度和密度 測(cè)量： 精靈的在線粘度密度計(jì) 是具有內(nèi)置流體溫度測(cè)量功能的在線同時(shí)密度和粘度測(cè)量儀器。如果密度測(cè)量對(duì)您的操作很重要，則這款是滿足您需求的不錯(cuò)傳感器，擁有它便可以同時(shí)獲得精確的粘度和密度測(cè)量值。

精靈的優(yōu)勢(shì)

緊湊的外形

精靈可以定制非常小的外形尺寸，可簡(jiǎn)化OEM和翻新安裝。它可以極其輕松地在任何流程流中輕松集成。

mm[inch]

無壓降 工藝線

精靈的在線粘度計(jì)和在線粘度&密度計(jì)導(dǎo)致生產(chǎn)線中的壓降很小。粘度和密度測(cè)量在牛頓以及非牛頓，單相和多相流體中極為精確且可重復(fù)性很高。

對(duì)安裝條件不敏感：可能的任何配置