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如何解决磷酸铁锂电池涂层均匀性问题?

2022-09-22 18:02

磷酸铁锂由于扩散系数低,导电性差锂离子。目前的方法是将颗粒做得更小,甚至纳米级。通过缩短Li+和电子的迁移路径,提高充放电速度(理论上迁移时间与迁移路径的平方成反比)。但这给电池加工带来了一系列难题。我们来看看如何解决问题 的 涂层均匀度 磷酸铁锂电池.


涂层不均匀磷酸铁锂4 电池不仅导致电池一致性差,而且影响设计和使用安全。因此,在锂电池的生产过程中,涂层的均匀性受到严格控制。从事配方和包衣工艺的人都知道,材料颗粒越小,包衣越难均匀。

 

电极浆料属于s 对于非牛顿流体中的触变流体,该类流体的特点是粘稠甚至固体。保持s 静态,但搅拌后变稀,易流动。这寻找 代理人 亚微观状态下是线状或网状结构,搅拌时这些结构会被破坏,流动性变好,但静置后,由于结构的改变,流动性变差。LiFePO4的复合性良好,在相同质量下,颗粒数量增加,聚集在一起形成有效的导电网络,所需的导电剂用量也增加。当粒径较小、导电剂用量增加时,所需用量寻找代理也增加。静置时更容易形成网状结构,流动性好s这是与传统材料相比。


期间 从搅拌机取出浆料到涂布的过程中,很多厂家仍然采用周转桶转移,浆料不搅拌或不是在低度强烈搅拌的过程中,浆料的流动性发生变化,逐渐变得粘稠,呈果冻状。流动性不好,导致涂层均匀性不好,其代表为 极片的增加 表面密度公差,表面形貌不好。


根本的改进是来自于材料,比如提高颗粒的导电率、颗粒的球形化等,短时间内效果可能有限。在现有材料的基础上,从电池加工的角度来看,可以从以下几个方面尝试改进。

 

1. 使用“线性”导电剂。

所谓“线状”或“粒状”导电剂是作者的想象,可能无法用学术术语来描述。


采用“线性”导电剂,主要有VGCF(碳纤维)、CNTS (碳纳米管)、金属纳米线等,其直径在几纳米到几十纳米,长度在几十微米甚至几厘米,常用的“粒状”导电剂(如SuperP、KS-6) )尺寸一般在几十纳米,电池材料的尺寸为几微米。的联系方式 极片哪个组成s “颗粒”导电剂和活性物质  就像点对点接触一样,每个点只能接触周围的点; 的联系方式 极片哪个组成inear”导电剂和活性材料是观点-到-线,线-到-线 接触,每个点都可以接触特德同时并且经过很多行,每行都可以接触 和 许多行同时,接触部分越多,导电通道越好。多种不同形式的导电剂组合的使用将会有 更好的导电性。

 

使用“线性”导电剂(例如 CNTS 或 VGCF)可能产生的影响是:


(1)线性导电剂可以在一定程度上提高极片的粘结效果及柔韧性和强度;  

(2)减少导电剂的用量(记得有报道称,相同质量(重量)的情况下,CNTS的导电效率是传统颗粒导电剂的3倍),以及(1),  

也可减少胶量,增加活性物质含量;  

(3)改善极化,降低接触阻抗,提高循环性能;  

(4)导电网络接触节点更多,网络更加完善,倍率性能优于常规导电剂; t散热性能提高,对于高端来说非常有意义倍率 电池.  

(5)吸收性能提高;  

(六)材料价格上涨,成本上升。1Kg导电剂,常用的SUPERP只有几十uan,VGCF大概两三千左右胡安, CNTS s略高于 VGCF(4000 时 1KgCNT)添加 1% 时,约为 0.3uan/Ah 成本 将要 增加);  

(7 )CNTS、VGCF等比表面较高,如何分散是使用中必须解决的问题,否则分散不好,性能不会很好  

轻弹。可以采用超声波分散等手段。一些碳纳米管制造商提供分散的导电溶液。


2。提高分散效果

对于分散效果好的浆料,颗粒接触团聚的概率会大大降低,浆料的稳定性也会大大提高。通过配方和配料步骤的改进可以在一定程度上改善分散效果,前面提到的超声波分散也是一种有效的方法。


3、改进浆料转移工艺  

浆料储存时,可考虑提高搅拌速度,避免浆料粘稠;如果浆料通过转移 翻转桶,缩短涂装时间 越远越好, 使用  管道运输 如果条件允许、改善浆料粘稠现象。

 

4.挤压涂层(喷涂)  

挤压涂层可改善刀片涂层表面晶粒、厚度不均匀性 现象,但设备价格较高,稳定性差要求浆料的量为更高。

 


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