润湿分散剂对新能源电池体系石墨的分散及性能研讨
Study on the dispersion and properties of graphite in new energy battery system by wetting dispersant
陈耀祖，周立然
(深圳市长辉新材料科技有限公司，深圳518000)____________________________________________________________________摘要：石墨粉是锂电池负极中重要的原材料。制备石墨浆料溶液过程中，不同的润湿分散剂对石墨粉的润湿、“溶解”和分散影响重大。
关键词：润湿：分散：超分散剂：降粘：吸附：锚定：石墨粉：导电____________________________________________________________________
0 前言
目前世界石油能源紧缺凸现，国家对环境保护要求也不断提高，对节能环保的新能源电池需求也日益剧增。电池是生活中常见的一种储能装置，它的使用是电能输入转变为化学能存储，再以电能形式输出的过程。我们先来了解下电池的组成和工作原理：电池是由电极(正、负极)、电解质、隔膜和容器(外壳)四部分组成。电极是核心部分，正极定义为电池放电时由外电路获得电子的电极，负极是输送电子的电极。电解质为不能流动的固体的电池称为干电池。电池正极P和负极N都浸在电解液E中。放电时，负极发生氧化反应向外电路释放电子，正极发生还原反应，从外电路得到电子。充电时相反，负极得到电子发生还原反应，正极失去电子发生氧化反应。这就是电池的工作原理(见图1)。
新能源动力电池按正负极材料不同，主要分以下几大类型：铅酸蓄电池、镍氢/镉/铬电池、锂离子/磷酸铁锂/三元锂电池、钠硫电池、二氧化锰和空气(氧气)系列电池等。其中锂离子电池为一种新型的高压、高能量密度的可充电电池[]，具独特的物理和电化学性能，有广泛的民用和国防应用前景。
锂电池的电池正极材料一般有钴酸锂、锰酸锂等原材料，而负极关键原材料便是电池用高纯(>99%)石墨粉。石墨粉是一种矿物粉末，主要成分为碳单质，质软、黑灰色、有油腻感。是很好的非金属导电物质之一。材料具有耐高温导电性能，可做耐火材料，导电材料，耐磨润滑材料等。
本文以乙二醇二醋酸酯(EGDA)为溶剂，加入润湿分散剂制作石墨浆液。评价不同的分散剂对石墨粉的润湿、分散和导电效果的影响程度。
图1锂离子电池工作原理图解
1 实验部分
1.1主要原材料及设备
高纯度超细石墨粉(青岛东凯KPH3-99，F8负极)；溶剂乙二醇二醋酸酯(EGDA)；美利肯超分散剂(BNK-NSF4900W)；A公司超分散剂(203)；B公司润湿分散剂(2827)；C公司分散剂(0910)；以上均为工业品级。
多功能分散机、0.01克电子天平、电阻测试仪、50um细度刮板、150um涂布器、60°光泽仪、NDJ-11旋转粘度计。
1.2石墨浆液的制备
先按比例加入EGDA溶剂，滴加分散剂，充分混合均匀后，低速分散过程中缓慢加入石墨粉，分散均匀后调高速2000转/min，分散5分钟，刮细度合格后既得备用。基本配方见表2.
同步分别以不同分散剂制作好石墨浆液，和一份不加分散剂的，备用待测。
1.3测试方法与过程
1.3.1制作分散过程中仔细察看粉料的润湿分散性、相容性、细腻度和粉料包覆效果；
1.3.2石墨浆液静置12小时后观察稳定悬浮、分层情况；
1.3.3按标准测试石墨浆液的细度和粘度；
1.3.4取黑白方格纸同时涂布，对比浆液表面效果，粉体排布等性能；
1.3.5按标准测试浆液电阻值，判断分散剂对导电性的影响情况；
1.4性能结果
18918818796