Cum se rezolvă problema uniformității acoperirii bateriei cu fosfat de fier litiu?
Acoperirea neuniformă a bateriilor cu litiu fier fosfat nu numai că cauzează o consistență slabă a bateriei, ci și probleme precum designul și siguranța utilizării.
Prin urmare, controlul uniformității acoperirii este foarte strict în procesul de producție al bateriei cu litiu și fier fosfat. Cei care cunosc formula și procesul de acoperire știu că cu cât particulele de material sunt mai mici, cu atât este mai dificil să se realizeze o acoperire uniformă. În ceea ce privește mecanismul său, nu am văzut încă o explicație relevantă. Se crede că linia de acoperire este cauzată de proprietățile non-newtoniene ale pastei de electrod.
Suspensia electrodului trebuie să fie un fluid tixotrop într-un fluid non-newtonian, care se caracterizează prin stare vâscoasă sau chiar solidă în repaus, dar devine subțire și ușor de curbat după agitare. Lianții sunt structuri liniare sau de rețea în stare submicroscopică. Când sunt agitate, aceste structuri sunt distruse și fluiditatea este bună. După odihnă, acestea sunt reformate-și fluiditatea devine slabă. Particulele de fosfat de litiu fier sunt mici. Sub aceeași masă, numărul de particule crește. Pentru a le conecta pentru a forma o rețea conductivă eficientă, cantitatea de agent conductor necesară crește în consecință. Pe măsură ce particulele sunt mai mici și cantitatea de agent conductor crește, crește și cantitatea de liant necesară. Când stați în picioare, este mai ușor să formați o structură de rețea, iar fluiditatea este mai proastă decât cea a materialelor convenționale.
În procesul de îndepărtare a nămolului din agitator în procesul de acoperire, mulți producători încă folosesc găleata pentru a transfera nămolul. În timpul procesului, suspensia nu este agitată sau intensitatea amestecării este scăzută, iar fluiditatea suspensiei se modifică și devine treptat vâscoasă. Ca jeleul. Fluiditatea nu este bună, rezultând o uniformitate slabă a acoperirii, care se manifestă ca o creștere a toleranței la densitate a piesei polare și o morfologie slabă a suprafeței.
Fundamentalul este îmbunătățirea materialului, cum ar fi creșterea conductivității electrice, creșterea particulelor, sferoizarea particulelor etc., iar efectul poate fi limitat într-un timp scurt. Pe baza materialelor existente, din perspectiva procesării bateriilor, modalitățile de îmbunătățire pot fi încercate din următoarele:
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) Agentul conductiv liniar îmbunătățește efectul de lipire într-o anumită măsură și îmbunătățește flexibilitatea și rezistența piesei polare;
(2) Reduceți cantitatea de agent conductor (rețineți că s-a raportat că eficiența conductivă a CNTS este de 3 ori mai mare decât a agenților conductori de particule convenționali de aceeași masă (greutate)), în combinație cu (1), cantitatea de cleiul poate fi, de asemenea, redus, iar conținutul de substanțe active poate fi crescut;
(3) Îmbunătățiți polarizarea, reduceți rezistența de contact și îmbunătățiți performanța ciclului;
(4) Rețeaua conductivă are multe noduri de contact, rețeaua este mai perfectă, iar performanța ratei este mai bună decât cea a agentului conductor convențional; performanța de disipare a căldurii este îmbunătățită, ceea ce este foarte semnificativ pentru bateriile cu viteză mare;
(5) Performanța de absorbție este îmbunătățită;
(6) Prețurile materialelor sunt mai mari, iar costurile cresc. Pentru 1 kg de agent conductiv, SUPERP utilizat în mod obișnuit este de numai zeci de yuani, VGCF este de aproximativ două sau trei mii de yuani și CNTS este puțin mai mare decât VGCF (când cantitatea de adăugare este de 1 la sută, 1KgCNTs este calculat la 40 00 yuani, aproximativ o creștere de 0,3 yuani per Ah);
(7) Suprafața specifică a CNTS, VGCF etc. este mare. Cum să dispersi este o problemă care trebuie rezolvată în utilizare. În caz contrar, performanța de dispersie nu este bună. Dispersia cu ultrasunete și alte mijloace pot fi utilizate. Există producători de CNT-uri care furnizează lichide conductoare dispersate.
2. Îmbunătățiți efectul de dispersie
Dacă efectul de dispersie este bun, probabilitatea de aglomerare a particulelor de contact va fi mult redusă, iar stabilitatea suspensiei va fi mult îmbunătățită. Efectul de dispersie poate fi îmbunătățit într-o anumită măsură prin îmbunătățirea formulei și a etapelor de dozare, iar dispersia ultrasonică menționată mai sus este, de asemenea, o metodă eficientă.
3. Îmbunătățiți procesul de transfer al șlamului
Când depozitați suspensia, luați în considerare creșterea vitezei de agitare pentru a evita ca suspensia să fie lipicioasă; pentru cei care folosesc o găleată pentru a transfera nămolul, scurtează timpul de la descărcare până la acoperire cât mai mult posibil și trec la transportul prin conducte, dacă este posibil, pentru a îmbunătăți vâscozitatea nămolului.
4. Folosirea stratului de extrudare (pulverizare)
Acoperirea prin extrudare poate îmbunătăți textura suprafeței și grosimea neuniformă a acoperirii lamei, dar echipamentul este scump și necesită o stabilitate mai mare a șlamului.
