[发明专利]一种超级电容器浆料的粘度控制方法及所用装置

说明书

技术领域

本发明涉及超级电容器制备领域，具体涉及一种超级电容器浆料的粘度控制方法及所用装置。

背景技术

超级电容器浆料是用于对基材进行涂层的原料，由于超级电容器浆料的粘度波动值与基材涂层厚度波动值存在如图1所示关系，因此，可以通过控制浆料的粘度值，来控制基材涂层的厚度。超级电容器浆料由溶质和溶剂组成，溶质粒子悬浮在溶剂中，形成具有一定粘度的乳状液体。超级电容器浆料在生产过程中，浆料的溶质粒子会吸收少量的溶剂分子，导致浆料的粘度值会随着时间和环境的变化而变化。而在使用过程中，为了保证涂层厚度的一致性，需要将超级电容器浆料的粘度值稳定在一定的范围内。只有超级电容器浆料的粘度得到了稳定，涂层的厚度才能够有效进行控制。

而现有的浆料的制作方式，却不能解决上述矛盾，存在粘度的实际值与需要值有一定差别的现象，这显然不能满足生产要求。为了提高超级电容器的产品质量，对超级电容器浆料的粘度控制就显得非常重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前的超级电容器浆料存在的问题，以提高超级电容器的产品质量，提供了一种超级电容器浆料的粘度控制方法以及所采用的装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种超级电容器浆料的粘度控制方法，具体包括以下步骤：

（1）首先在浆料中加入羟甲基纤维素钠（CMC），CMC占浆料的重量百分比为5%-10%；

（2）然后将在浆料中加入PTFE，PTFE占浆料的重量百分比为3%-9%；

（3）根据搅拌速率与浆料粘度的关系确定搅拌速率与浆料粘度关系图，根据搅拌速率与浆料粘度关系图进行线性拟合，根据线性拟合确定搅拌速率区间；

（4）在步骤（3）确定的搅拌速率区间内通过控制搅拌器的搅拌速率控制浆料的粘度。

在浆料中加入羟甲基纤维素钠（CMC），能够改变浆料物理性能，分散溶质粒子，促使溶质悬浮在溶剂中，对浆料具有一定的增稠作用，通过添加CMC将浆料的粘度控制在需要的范围内。CMC的添加量与浆料的粘度关系见图2。

通过添加PTFE可以抑制浆料中溶质对溶剂的吸收，抑制浆料随着时间而变稠，从而提高外部对浆料粘度的控制精度。PTFE的加入量与浆料控制效果存在如图3所示关系，随着加入量的增加，浆料粘度的控制效果是先增加后减少。为了达到好的控制效果C₀，将加入量选择在3%-9%。在PTFE的加入量为这个范围时，浆料粘度的控制精度为±100cps。

通过添加CMC和PTFE后，浆料的粘度会随着放置时间变化，并且这个粘度的变化存在一个上限a和下限b。

同时，在添加CMC和PTFE后，在一定的搅拌速率区间V₂-V₂，浆料的粘度会与搅拌速率存在近似呈线性关系，在这个区间内通过控制搅拌速率的大小，即可达到控制浆料粘度的目的。浆料与搅拌速率的关系见图4。关于浆料粘度之所以随着搅拌速率的变化，是因为浆料不是纯粹的溶液，是一种具有内在作用机制的悬浊液。随着搅拌速率的增加，会改变浆料内的液体和固体组分之间的结合，从而改变浆料的粘度。

作为优选，步骤（1）通过添加羟甲基纤维素钠控制浆料的粘度为1500-2500cps。通过添加羟甲基纤维素钠达到整个粘度区间后，可以使得浆料的粘度与搅拌速率具有更好的线性关系，从而可以得到更好的线性拟合，最终提高采用搅拌速率控制浆料粘度的精确性。

作为优选，步骤（1）通过添加羟甲基纤维素钠控制浆料的粘度为1800-2100cps。通过添加羟甲基纤维素钠达到整个粘度区间后，可以使得浆料的粘度与搅拌速率具有更好的线性关系，从而可以得到更好的线性拟合，最终提高采用搅拌速率控制浆料粘度的精确性。

作为优选，步骤（1）操作的温度为30-35℃。

作为优选，步骤（2）操作的温度为35-40℃。

作为优选，步骤（4）操作的温度为38-44℃。在此温度区间，可以使得浆料的粘度能够与搅拌速率能够形成更好的线性关系，并扩大搅拌速率的线性区间，从而扩大可控制浆料粘度的范围。