Bagaimana untuk menyelesaikan masalah keseragaman salutan bateri fosfat besi litium?
Salutan bateri litium besi fosfat yang tidak sekata bukan sahaja menyebabkan konsistensi bateri yang lemah, tetapi juga melibatkan isu seperti reka bentuk dan keselamatan penggunaan.
Oleh itu, kawalan keseragaman salutan adalah sangat ketat dalam proses pengeluaran bateri fosfat besi litium. Mereka yang mengetahui formula dan proses salutan tahu bahawa semakin kecil zarah bahan, semakin sukar untuk melakukan salutan seragam. Setakat mekanismenya, saya masih belum melihat penjelasan yang berkaitan. Garis salutan dipercayai berpunca daripada sifat-bendalir Newtonian tampalan elektrod.
Buburan elektrod mestilah cecair thixotropic dalam cecair bukan-Newtonian, yang dicirikan oleh keadaan likat atau pepejal semasa diam, tetapi menjadi nipis dan mudah mengalir selepas pengadukan. Pengikat ialah struktur linear atau rangkaian dalam keadaan submikroskopik. Apabila digerakkan, struktur ini musnah dan kecairan adalah baik. Selepas berehat, ia-dibentuk semula dan kecairan menjadi lemah. Zarah fosfat besi litium adalah kecil. Di bawah jisim yang sama, bilangan zarah bertambah. Untuk menyambungkannya untuk membentuk rangkaian konduktif yang berkesan, jumlah agen konduktif yang diperlukan meningkat dengan sewajarnya. Oleh kerana zarah lebih kecil dan jumlah agen konduktif meningkat, jumlah pengikat yang diperlukan juga meningkat. Apabila berdiri, lebih mudah untuk membentuk struktur rangkaian, dan kecairan lebih teruk daripada bahan konvensional.
Dalam proses mengeluarkan buburan dari pengaduk ke proses salutan, banyak pengeluar masih menggunakan baldi pusing ganti untuk memindahkan buburan. Semasa proses, buburan tidak dikacau atau keamatan kacau adalah rendah, dan kecairan buburan berubah dan beransur-ansur menjadi likat. Seperti jeli. Kecairan tidak baik, mengakibatkan keseragaman salutan yang lemah, yang ditunjukkan sebagai peningkatan dalam toleransi ketumpatan bahagian tiang dan morfologi permukaan yang lemah.
Asasnya adalah untuk menambah baik bahan, seperti meningkatkan kekonduksian elektrik, meningkatkan zarah, sferoidisasi zarah, dll., dan kesannya mungkin terhad dalam masa yang singkat. Berdasarkan bahan sedia ada, dari sudut pemprosesan bateri, cara untuk menambah baik boleh dicuba dari yang berikut:
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) Ejen konduktif linear meningkatkan kesan ikatan pada tahap tertentu dan meningkatkan fleksibiliti dan kekuatan kepingan tiang;
(2) Kurangkan jumlah agen konduktif (ingat bahawa telah dilaporkan bahawa kecekapan konduktif CNTS adalah 3 kali ganda daripada agen konduktif zarah konvensional dengan jisim (berat) yang sama), dalam kombinasi dengan (1), jumlah gam juga boleh dikurangkan, dan kandungan bahan aktif boleh ditingkatkan;
(3) Meningkatkan polarisasi, mengurangkan rintangan sentuhan, dan meningkatkan prestasi kitaran;
(4) Rangkaian konduktif mempunyai banyak nod kenalan, rangkaian lebih sempurna, dan prestasi kadar lebih baik daripada ejen konduktif konvensional; prestasi pelesapan haba dipertingkatkan, yang sangat bermakna untuk bateri kadar tinggi;
(5) Prestasi penyerapan dipertingkatkan;
(6) Harga bahan lebih tinggi dan kos meningkat. Untuk ejen konduktif 1Kg, SUPERP yang biasa digunakan hanyalah puluhan yuan, VGCF adalah kira-kira dua atau tiga ribu yuan, dan CNTS lebih tinggi sedikit daripada VGCF (apabila jumlah tambahan ialah 1 peratus , 1KgCNT dikira pada 40 00 yuan, kira-kira peningkatan 0.3 yuan setiap Ah);
(7) Permukaan khusus CNTS, VGCF, dll. adalah tinggi. Cara bersurai adalah masalah yang mesti diselesaikan dalam penggunaan. Jika tidak, prestasi penyebaran tidak baik. Penyerakan ultrasonik dan cara lain boleh digunakan. Terdapat pengeluar CNT yang menyediakan cecair konduktif tersebar.
2. Meningkatkan kesan penyebaran
Jika kesan serakan adalah baik, kebarangkalian penggumpalan sentuhan zarah akan dikurangkan dengan banyak, dan kestabilan buburan akan bertambah baik. Kesan penyebaran boleh dipertingkatkan ke tahap tertentu melalui penambahbaikan formula dan langkah batching, dan penyebaran ultrasonik yang disebutkan di atas juga merupakan kaedah yang berkesan.
3. Memperbaiki proses pemindahan buburan
Apabila menyimpan buburan, pertimbangkan untuk meningkatkan kelajuan kacau untuk mengelakkan buburan melekit; bagi mereka yang menggunakan baldi pusing ganti untuk memindahkan buburan, pendekkan masa daripada menyahcas ke salutan seberapa banyak yang mungkin, dan beralih kepada pengangkutan saluran paip jika boleh untuk meningkatkan kelikatan buburan.
4. Menggunakan salutan penyemperitan (penyemburan)
Salutan penyemperitan boleh memperbaiki tekstur permukaan dan ketebalan salutan bilah yang tidak sekata, tetapi peralatannya mahal dan memerlukan kestabilan buburan yang lebih tinggi.
