根據(jù)漿料的表觀粘度與剪切速率的關(guān)系,常把漿料分成三種,分別是剪切稀化型、剪切稠化型和牛頓型流體。鋰離子電池生產(chǎn)中最常見的漿料屬于剪切稀化型,即Casson型,表觀粘度隨剪切速率的增大而減小。漿料剪切稀化是由于漿體中存在著團(tuán)聚的粒子。當(dāng)漿料中的粒子較細(xì)時(shí),易產(chǎn)生局部團(tuán)聚。
粒子團(tuán)聚程度與漿料的粘度相關(guān)。當(dāng)漿料隨剪切作用流動(dòng)時(shí),團(tuán)聚的粒子被剪切力打開,而剪切速率越大,團(tuán)聚粒子的解離程度越大,從而使?jié){料的表觀粘度不斷降低,呈現(xiàn)出剪切稀化的現(xiàn)象。屈服應(yīng)力也是流變儀上常見的指標(biāo),指物料出現(xiàn)流動(dòng)跡象時(shí)所需要的最小剪切應(yīng)力。漿體中細(xì)顆粒通過(guò)絮凝作用形成具有一定抗剪強(qiáng)度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是出現(xiàn)屈服應(yīng)力的主導(dǎo)因素之一。
動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)試也常用于表征漿料的絮凝程度和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的性質(zhì),常用的指標(biāo)是儲(chǔ)能模量(G')和損耗模量(G'')對(duì)振蕩頻率的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖。儲(chǔ)能模量(G')與絮凝塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度相關(guān),而損耗模量(G'')則與動(dòng)態(tài)的粘度相關(guān)。當(dāng)G'>G''時(shí),說(shuō)明漿料是由膠態(tài)凝膠組成,顆粒單元直接相互連接成體積填充的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),固相的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒(méi)有被徹底破壞,漿料流動(dòng)性差。而G'
綜上所述,隨著鋰離子電池的電極的加工過(guò)程受到重視,能夠用于鋰離子電池漿料性質(zhì)研究的流變儀在鋰離子電池生產(chǎn)過(guò)程及原材料的篩選中得到了廣泛應(yīng)用。由于不同的研究者或企業(yè)制作的鋰離子電池選用的材料不同,使用的設(shè)備不同,生產(chǎn)工藝不同,對(duì)電池漿料的流變性能要求也不相同,因此漿料的流變性能僅能作為評(píng)價(jià)材料或者工藝的一個(gè)重要指標(biāo)。
但是在體系相同的情況下,漿料的表觀粘度基本與漿料的分散情況相關(guān),漿料的分散程度越好,漿料的表觀粘度越低。同時(shí),動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)試的結(jié)果中,G'的增大有助于提高漿料的穩(wěn)定性,然而G'過(guò)大則影響漿料的流動(dòng)性和涂布性能。制作分散均勻而穩(wěn)定的漿料已成為提高鋰離子電池性能的重要手段。