Com resoldre el problema d'uniformitat del recobriment de la bateria de fosfat de ferro de liti?
El recobriment desigual de les bateries de fosfat de ferro de liti no només provoca una mala consistència de la bateria, sinó que també afecta problemes com el disseny i la seguretat d'ús.
Per tant, el control de la uniformitat del recobriment és molt estricte en el procés de producció de la bateria de fosfat de ferro de liti. Els que coneixen la fórmula i el procés de recobriment saben que com més petites són les partícules de material, més difícil és fer un recobriment uniforme. Pel que fa al seu mecanisme, encara no he vist una explicació rellevant. Es creu que la línia de recobriment és causada per les propietats fluides no-newtonianes de la pasta d'elèctrodes.
La suspensió de l'elèctrode ha de ser un fluid tixotròpic en un fluid no-newtonià, que es caracteritza per tenir un estat viscós o fins i tot sòlid en repòs, però que es torna prim i fàcil de fluir després de l'agitació. Els aglutinants són estructures lineals o de xarxa en estat submicroscòpic. Quan s'agiten, aquestes estructures es destrueixen i la fluïdesa és bona. Després de reposar, es reformen-i la fluïdesa es torna pobre. Les partícules de fosfat de ferro de liti són petites. Sota la mateixa massa, el nombre de partícules augmenta. Per connectar-los per formar una xarxa conductora eficaç, la quantitat d'agent conductor necessari augmenta en conseqüència. A mesura que les partícules són més petites i augmenta la quantitat d'agent conductor, també augmenta la quantitat d'aglutinant necessària. Quan està dempeus, és més fàcil formar una estructura de xarxa, i la fluïdesa és pitjor que la dels materials convencionals.
En el procés d'eliminació del purí de l'agitador al procés de recobriment, molts fabricants encara utilitzen la galleda de facturació per transferir el purí. Durant el procés, la purín no s'agita o la intensitat de l'agitació és baixa i la fluïdesa de la purín canvia i es torna viscosa gradualment. Com la gelatina. La fluïdesa no és bona, donant lloc a una mala uniformitat del recobriment, que es manifesta com un augment de la tolerància a la densitat de la peça polar i una mala morfologia superficial.
El fonamental és millorar el material, com ara augmentar la conductivitat elèctrica, augmentar les partícules, esferoidar les partícules, etc., i l'efecte es pot limitar en poc temps. A partir dels materials existents, des de la perspectiva del processament de la bateria, es poden provar les maneres de millorar a partir de les següents:
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) L'agent conductor lineal millora l'efecte d'unió fins a cert punt i millora la flexibilitat i la força de la peça polar;
(2) Reduïu la quantitat d'agent conductor (recordeu que s'ha informat que l'eficiència conductora de CNTS és 3 vegades la dels agents conductors de partícules convencionals de la mateixa massa (pes)), en combinació amb (1), la quantitat de la cola també es pot reduir i es pot augmentar el contingut de substàncies actives;
(3) Millorar la polarització, reduir la resistència de contacte i millorar el rendiment del cicle;
(4) La xarxa conductora té molts nodes de contacte, la xarxa és més perfecta i el rendiment de la velocitat és millor que el de l'agent conductor convencional; es millora el rendiment de dissipació de calor, la qual cosa és molt significatiu per a bateries d'alta velocitat;
(5) Es millora el rendiment d'absorció;
(6) Els preus dels materials són més alts i els costos augmenten. Per a un agent conductor d'1 kg, el SUPERP que s'utilitza habitualment és només desenes de iuans, el VGCF és d'uns dos o tres mil iuans i el CNTS és lleugerament superior al VGCF (quan la quantitat d'addició és de l'1 per cent, 1 KgCNTs es calcula en 40 00 iuans, aproximadament un augment de 0,3 iuans per Ah);
(7) La superfície específica de CNTS, VGCF, etc. és alta. Com dispersar és un problema que s'ha de resoldre en l'ús. En cas contrari, el rendiment de la dispersió no és bo. Es poden utilitzar dispersió ultrasònica i altres mitjans. Hi ha fabricants de CNT que proporcionen líquids conductors dispersos.
2. Millorar l'efecte de dispersió
Si l'efecte de dispersió és bo, la probabilitat d'aglomeració de contacte de partícules es reduirà considerablement i l'estabilitat de la pasta es millorarà molt. L'efecte de dispersió es pot millorar fins a cert punt mitjançant la millora de la fórmula i els passos del lot, i la dispersió d'ultrasons esmentada anteriorment també és un mètode eficaç.
3. Millorar el procés de transferència de purins
Quan emmagatzemeu el purí, considereu augmentar la velocitat d'agitació per evitar que el purín sigui enganxós; per a aquells que utilitzen una galleda de facturació per transferir el purí, escurçar el temps des de la descàrrega fins al recobriment tant com sigui possible i canviar al transport per canonada si és possible per millorar la viscositat del purí.
4. Ús de recobriment d'extrusió (polverització)
El recobriment d'extrusió pot millorar la textura de la superfície i el gruix desigual del recobriment de la fulla, però l'equip és car i requereix una major estabilitat de la pasta.
