Ako vyriešiť problém rovnomernosti povlaku lítium-železofosfátovej batérie?
Nerovnomerný povlak lítium-železofosfátových batérií spôsobuje nielen zlú konzistenciu batérie, ale týka sa aj takých problémov, ako je dizajn a bezpečnosť používania.
Preto je kontrola rovnomernosti povlaku vo výrobnom procese lítium-železofosfátovej batérie veľmi prísna. Tí, ktorí poznajú receptúru a proces poťahovania, vedia, že čím menšie sú častice materiálu, tým ťažšie je rovnomerné potiahnutie. Pokiaľ ide o jeho mechanizmus, zatiaľ som nevidel relevantné vysvetlenie. Predpokladá sa, že línia povlaku je spôsobená -nenewtonovskými tekutými vlastnosťami elektródovej pasty.
Elektródová kaša by mala byť tixotropná tekutina v ne{0}}newtonskej tekutine, ktorá sa vyznačuje viskóznym alebo dokonca pevným stavom v pokoji, ale po premiešaní sa stáva riedkou a ľahko tečúca. Spojivá sú lineárne alebo sieťové štruktúry v submikroskopickom stave. Pri rozrušení sú tieto štruktúry zničené a tekutosť je dobrá. Po odpočinku sa pretvoria-a tekutosť sa zníži. Častice fosforečnanu lítneho sú malé. Pri rovnakej hmotnosti sa zvyšuje počet častíc. Na ich prepojenie a vytvorenie efektívnej vodivej siete sa množstvo potrebného vodivého činidla zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje. Keď sú častice menšie a množstvo vodivého činidla sa zvyšuje, zvyšuje sa aj množstvo potrebného spojiva. V stoji sa ľahšie vytvára sieťová štruktúra a tekutosť je horšia ako u bežných materiálov.
V procese odstraňovania kalu z miešadla do procesu poťahovania mnohí výrobcovia stále používajú na prenos kalu otočné vedro. Počas procesu sa kaša nemieša alebo je intenzita miešania nízka a tekutosť kaše sa mení a postupne sa stáva viskóznou. Ako želé. Tekutosť nie je dobrá, čo vedie k zlej rovnomernosti povlaku, čo sa prejavuje zvýšením tolerancie hustoty pólového nástavca a zlou morfológiou povrchu.
Základom je zlepšenie materiálu, ako je zvýšenie elektrickej vodivosti, zvýšenie častíc, sféroidizácia častíc atď., pričom účinok môže byť v krátkom čase obmedzený. Na základe existujúcich materiálov možno z pohľadu spracovania batérií vyskúšať spôsoby zlepšenia z nasledujúcich:
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) Lineárne vodivé činidlo do určitej miery zlepšuje spojovací účinok a zlepšuje pružnosť a pevnosť pólového nástavca;
(2) Znížte množstvo vodivého činidla (nezabudnite, že sa uvádza, že vodivá účinnosť ČNTS je 3-krát vyššia ako účinnosť konvenčných časticových vodivých činidiel rovnakej hmotnosti (hmotnosti)), v kombinácii s (1) množstvom lepidlo sa môže tiež znížiť a obsah účinných látok sa môže zvýšiť;
(3) Zlepšiť polarizáciu, znížiť kontaktný odpor a zlepšiť výkon cyklu;
(4) Vodivá sieť má veľa kontaktných uzlov, sieť je dokonalejšia a rýchlosť výkonu je lepšia ako u konvenčného vodivého činidla; zlepšil sa výkon odvádzania tepla, čo je veľmi dôležité pre vysokorýchlostné batérie;
(5) Absorpčný výkon je zlepšený;
(6) Ceny materiálov sú vyššie a náklady rastú. Pre 1 kg vodivého činidla je bežne používaný SUPERP len desiatky juanov, VGCF je asi dve alebo tri tisícky juanov a CNTS je o niečo vyšší ako VGCF (keď je pridané množstvo 1 percento, 1 kg CNT sa vypočíta na 40 00 juanov, približne o 0,3 juanov na Ah);
(7) Špecifický povrch ČNTS, VGCF atď. je vysoký. Ako sa rozptýliť je problém, ktorý treba vyriešiť pri používaní. V opačnom prípade nie je výkon rozptylu dobrý. Možno použiť ultrazvukovú disperziu a iné prostriedky. Existujú výrobcovia CNT, ktorí poskytujú rozptýlené vodivé kvapaliny.
2. Zlepšite disperzný efekt
Ak je disperzný efekt dobrý, pravdepodobnosť kontaktnej aglomerácie častíc sa výrazne zníži a stabilita suspenzie sa výrazne zlepší. Disperzný účinok možno do určitej miery zlepšiť zlepšením receptúry a dávkovacích krokov a vyššie uvedená ultrazvuková disperzia je tiež účinným spôsobom.
3. Zlepšite proces prenosu kalu
Pri skladovaní kaše zvážte zvýšenie rýchlosti miešania, aby ste zabránili lepkavosti kaše; pre tých, ktorí na premiestňovanie kalu používajú otočné vedro, čo najviac skrátiť čas od vyprázdnenia po nanášanie a ak je to možné, prejsť na dopravu potrubím, aby sa zlepšila viskozita kalu.
4. Použitie vytláčacieho náteru (striekanie)
Extrudné nanášanie môže zlepšiť textúru povrchu a nerovnomernú hrúbku povlaku čepele, ale zariadenie je drahé a vyžaduje vyššiu stabilitu kalu.
