Hvordan løser man beleggens enhetlighetsproblem til litiumjernfosfatbatteri?
Det ujevne belegget av litiumjernfosfatbatterier forårsaker ikke bare dårlig batterikonsistens, men angår også problemer som design og brukssikkerhet.
Derfor er kontrollen av beleggets enhetlighet veldig streng i produksjonsprosessen av litiumjernfosfatbatteri. De som kjenner formelen og belegningsprosessen vet at jo mindre materialpartiklene er, desto vanskeligere er det å utføre jevn belegging. Når det gjelder mekanismen, har jeg ennå ikke sett en relevant forklaring. Beleggingslinjen antas å være forårsaket av de ikke-newtonske væskeegenskapene til elektrodepastaen.
Elektrodeslurryen skal være en tiksotrop væske i en ikke-Newtonsk væske, som er preget av viskøs eller til og med fast tilstand i hvile, men blir tynn og lett å flyte etter omrøring. Bindemidler er lineære eller nettverksstrukturer i submikroskopisk tilstand. Ved omrøring blir disse strukturene ødelagt og flyten er god. Etter hvile blir de omdannet- og flyten blir dårlig. Litiumjernfosfatpartikler er små. Under samme masse øker antallet partikler. For å koble dem til å danne et effektivt ledende nettverk, øker mengden ledende middel som kreves tilsvarende. Ettersom partiklene er mindre og mengden ledende middel øker, øker også mengden bindemiddel som kreves. Når du står, er det lettere å danne en nettverksstruktur, og fluiditeten er dårligere enn for konvensjonelle materialer.
I prosessen med å fjerne slurryen fra røremaskinen til belegningsprosessen, bruker mange produsenter fortsatt omsetningsbøtten til å overføre slurryen. Under prosessen blir slurryen ikke omrørt eller omrøringsintensiteten er lav, og flyten til slurryen endres og blir gradvis viskøs. Som gelé. Fluiditeten er ikke god, noe som resulterer i dårlig beleggsuniformitet, noe som viser seg som en økning i tetthetstoleransen til polstykket og dårlig overflatemorfologi.
Det grunnleggende er å forbedre materialet, som å øke den elektriske ledningsevnen, øke partiklene, sfæroidisere partiklene osv., og effekten kan begrenses på kort tid. Basert på de eksisterende materialene, fra batteribehandlingsperspektivet, kan måtene å forbedre seg på prøves fra følgende:
1. Using "linear" conductive agent
The so-called "linear" and "particle-shaped" conductive agents are the author's image, and may not be described in this way academically.
"Linear" conductive agents are used, mainly VGCF (carbon fiber) and CNTs (carbon nanotube), metal nanowires, etc. at present. They have a diameter of several nanometers to tens of nanometers, and a length of more than tens of micrometers or even a few centimeters, while the size of the currently commonly used "particle-shaped" conductive agents (such as SuperP, KS-6) is generally tens of nanometers. The size is a few microns. In the pole piece composed of "particle-shaped" conductive agent and active material, the contact is similar to the point-to-point contact, and each point can only contact the surrounding points; in the pole piece composed of "linear" conductive agent and active material, It is the point-to-line, line-to-line contact, each point can be in contact with multiple lines at the same time, and each line can also be in contact with multiple lines at the same time. Even better. Using a combination of different types of conductive agents can play a better conductive effect. How to choose the conductive agent is a problem worth exploring for battery production.
Possible effects of using "linear" conductive agents such as CNTS or VGCF are:
(1) Det lineære ledende middelet forbedrer bindingseffekten til en viss grad og forbedrer fleksibiliteten og styrken til polstykket;
(2) Reduser mengden av ledende midler (husk at det har blitt rapportert at den ledende effektiviteten til CNTS er 3 ganger den for konvensjonelle partikkelledende midler med samme masse (vekt)), i kombinasjon med (1), mengden av lim kan også reduseres, og innholdet av aktive stoffer kan økes;
(3) Forbedre polarisering, reduser kontaktmotstand og forbedre syklusytelsen;
(4) Det ledende nettverket har mange kontaktnoder, nettverket er mer perfekt, og hastighetsytelsen er bedre enn det konvensjonelle ledende middelet; varmeavledningsytelsen er forbedret, noe som er svært meningsfullt for høyhastighetsbatterier;
(5) Absorpsjonsytelsen er forbedret;
(6) Materialprisene er høyere og kostnadene øker. For 1 kg ledende middel er den vanlige brukte SUPERP bare titalls yuan, VGCF er omtrent to eller tre tusen yuan, og CNTS er litt høyere enn VGCF (når tilleggsmengden er 1 prosent, beregnes 1KgCNT til 40 00 yuan, omtrent en økning på 0,3 yuan per Ah);
(7) Den spesifikke overflaten til CNTS, VGCF, etc. er høy. Hvordan spre er et problem som må løses i bruk. Ellers er ytelsen til dispergering ikke god. Ultralydspredning og andre midler kan brukes. Det er CNT-produsenter som tilbyr dispergerte ledende væsker.
2. Forbedre spredningseffekten
Hvis dispersjonseffekten er god, vil sannsynligheten for agglomerering av partikkelkontakt bli sterkt redusert, og slurryens stabilitet vil bli sterkt forbedret. Dispersjonseffekten kan forbedres til en viss grad gjennom forbedring av formelen og batching-trinnene, og ultralydspredningen nevnt ovenfor er også en effektiv metode.
3. Forbedre slurryoverføringsprosessen
Når du oppbevarer slurryen, bør du vurdere å øke rørehastigheten for å unngå at slurryen blir klissete; for de som bruker en omsetningsbøtte for å overføre slurryen, forkort tiden fra tømming til belegg så mye som mulig, og bytt til rørledningstransport hvis mulig for å forbedre slurryens viskositet.
4. Bruke ekstruderingsbelegg (sprøyting)
Ekstrusjonsbelegg kan forbedre overflateteksturen og ujevn tykkelse på bladbelegget, men utstyret er dyrt og krever høyere stabilitet av slurryen.
