Hvordan løses problemet med belægningens ensartethed af lithiumjernfosfatbatteri?
Den ujævne belægning af lithiumjernfosfatbatterier forårsager ikke kun dårlig batterikonsistens, men vedrører også problemer som design og brugssikkerhed.
Derfor er kontrollen af belægningens ensartethed meget streng i produktionsprocessen af lithiumjernfosfatbatteri. De, der kender formlen og belægningsprocessen, ved, at jo mindre materialepartiklerne er, jo sværere er det at lave ensartet belægning. Hvad angår dens mekanisme, har jeg endnu ikke set en relevant forklaring. Belægningslinjen menes at være forårsaget af elektrodepastaens ikke-newtonske væskeegenskaber.
Elektrodeopslæmningen bør være en thixotrop væske i en ikke-Newtonsk væske, som er kendetegnet ved tyktflydende eller endda fast tilstand i hvile, men bliver tynd og let at flyde efter omrøring. Bindemidler er lineære eller netværksstrukturer i submikroskopisk tilstand. Ved omrøring ødelægges disse strukturer, og flydigheden er god. Efter hvile bliver de-omdannet, og flydigheden bliver dårlig. Lithiumjernfosfatpartikler er små. Under samme masse stiger antallet af partikler. For at forbinde dem til at danne et effektivt ledende netværk, øges mængden af ledende middel tilsvarende. Efterhånden som partiklerne er mindre og mængden af ledende middel stiger, øges mængden af bindemiddel også. Når man står, er det lettere at danne en netværksstruktur, og flydigheden er dårligere end konventionelle materialer.
I processen med at fjerne gyllen fra omrøreren til belægningsprocessen bruger mange producenter stadig omsætningsspanden til at overføre gyllen. Under processen omrøres gyllen ikke, eller omrøringsintensiteten er lav, og gyllens fluiditet ændres og bliver gradvist tyktflydende. Som gelé. Fluiditeten er ikke god, hvilket resulterer i dårlig belægningsensartethed, hvilket kommer til udtryk som en stigning i densitetstolerancen af polstykket og dårlig overflademorfologi.
Det grundlæggende er at forbedre materialet, såsom at øge den elektriske ledningsevne, øge partiklerne, sfæroidisere partiklerne osv., og effekten kan være begrænset på kort tid. Baseret på de eksisterende materialer, fra batteribehandlingsperspektivet, kan metoderne til forbedring afprøves 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 middel forbedrer bindingseffekten til en vis grad og forbedrer polstykkets fleksibilitet og styrke;
(2) Reducer mængden af ledende midler (husk, at det er blevet rapporteret, at CNTS's ledende effektivitet er 3 gange større end for konventionelle partikelledende midler af samme masse (vægt)), i kombination med (1), mængden af lim kan også reduceres, og indholdet af aktive stoffer kan øges;
(3) Forbedre polarisering, reducere kontaktmodstand og forbedre cyklus ydeevne;
(4) Det ledende netværk har mange kontaktknuder, netværket er mere perfekt, og hastighedsydelsen er bedre end den for det konventionelle ledende middel; varmeafledningsydelsen er forbedret, hvilket er meget meningsfuldt for højhastighedsbatterier;
(5) Absorptionsydelsen er forbedret;
(6) Materialepriserne er højere, og omkostningerne stiger. For 1 kg ledende middel er den almindeligt anvendte SUPERP kun snesevis af yuan, VGCF er omkring to eller tre tusinde yuan, og CNTS er lidt højere end VGCF (når tilsætningsmængden er 1 procent, beregnes 1KgCNTs til 40 00 yuan, omkring en stigning på 0,3 yuan pr. Ah);
(7) Den specifikke overflade af CNTS, VGCF osv. er høj. Hvordan man spreder er et problem, der skal løses i brug. Ellers er dispergeringens ydeevne ikke god. Ultralydspredning og andre midler kan anvendes. Der er CNT-producenter, der leverer dispergerede ledende væsker.
2. Forbedre spredningseffekten
Hvis dispersionseffekten er god, vil sandsynligheden for agglomerering af partikelkontakt blive stærkt reduceret, og opslæmningens stabilitet vil blive væsentligt forbedret. Dispersionseffekten kan forbedres til en vis grad gennem forbedring af formlen og batching-trinene, og den ovenfor nævnte ultralydsdispersion er også en effektiv metode.
3. Forbedre gylleoverførselsprocessen
Når gyllen opbevares, skal du overveje at øge omrøringshastigheden for at undgå, at gyllen bliver klæbrig; for dem, der bruger en omsætningsspand til at overføre gyllen, forkort tiden fra udledning til belægning så meget som muligt, og skift til rørledningstransport, hvis det er muligt, for at forbedre gyllens viskositet.
4. Brug af ekstruderingsbelægning (sprøjtning)
Ekstrusionsbelægning kan forbedre overfladeteksturen og ujævn tykkelse af bladbelægningen, men udstyret er dyrt og kræver højere stabilitet af gyllen.
