Як вирішити проблему однорідності покриття акумулятора LiFePO4?

LiFePO4має погану електропровідність через низький коефіцієнт дифузіїЛітій-іонний. Сучасний підхід полягає в тому, щоб зробити частинки меншими або навіть нанорозмірними. Через скорочення шляху міграції Li+ та електронів збільшується швидкість зарядки та розрядки (теоретично час міграції обернено пропорційний квадрату шляху міграції). Але це створює низку складних проблем для обробки акумулятора. Давайте подивимосяяк вирішити проблему з однорідність покриття літій-залізо-фосфатний акумулятор.

Нерівномірне покриттяLiFePO4 акумуляторне тільки призводить до поганої консистенції батареї, але також впливає на дизайн і безпеку використання. Тому під час виробництва літієвої батареї однорідність покриття суворо контролюється. Люди, які займаються розробкою та процесом нанесення покриттів, знають, що чим менші частинки матеріалу, тим важче нанести рівномірне покриття.

Електродна суспензіяналежатьс до тиксотропних рідин у неньютонівських рідинах, характеристика цього типу рідини густа навіть тверда, коли воназалишаютьсяс статична, але після перемішування вона стає рідкою і легко тече. Thebinding агент є лінійною або мережевою структурою в субмікроскопічному стані, ці структури будуть зруйновані під час перемішування, ліквідність стає нормальною, але після збереження статики ліквідність буде поганою через реформування структур. Рекомпозиція LiFePO4 відбувається добре, при тій самій масі кількість частинок збільшується, щоб об’єднати їх у ефективну провідну мережу, кількість необхідного провідного агента також збільшується. Коли розмір частинок невеликий і кількість провідного агента збільшується, необхідна кількістьbindingагент також збільшується. У стоячому стані легше формувати сітчасту структуру, і плинність єроботасініж у звичайних матеріалів.

Протягом процес виймання суспензії з блендера для нанесення покриття, багато виробників все ще використовують оборотне відро, суспензію не перемішують абоніпри сильному перемішуванні при низьких градусах плинність каші змінюється і поступово стає густою, так що вона нагадує желе. Плинність погана, що призводить до поганої рівномірності покриття,який представлений збільшення полюсного листа поверхнітолерантність до щільності, рельєф поверхні поганий.

Фундаментальне покращення відбувається за рахунок матеріалу, наприклад збільшення провідності частинок, сферифікація частинок тощо. За короткий час може бути обмежений ефект. На основі наявних матеріалів, з точки зору обробки акумулятора, можна спробувати вдосконалити наступні аспекти.

1.Використовуйте «лінійний» провідний агент.

Так званий «лінійний» або «зернистий» провідник – це образ автора, який неможливо описати академічними термінами.

Використовуються «лінійні» провідні речовини, якими в основному є VGCF (вуглецеве волокно), CNTS (вуглецеві нанотрубки), металеві нанодроти тощо. Їх діаметр становить від кількох нанометрів до десятків нанометрів, довжина – десятки мікрон або навіть кілька сантиметрів, а також широко використовуваний «гранулятний» провідний агент (наприклад, SuperP, KS-6). ) розмір зазвичай становить десятки нанометрів, розмір матеріалів батареї становить кілька мікрон.Контакт з полюс листякийскладаютьсяс «зернистого» провідника та діючої речовини є Подібно до точки контакту, кожна точка може контактувати лише з навколишніми точками;Контакт з полюс листякийскладаютьсяs of"лinear” провідний агент і активний матеріалточка-до-лінія, лінія-до-лінія контакт, кожна точка може бутиконтактТедводночас ізабагато рядків, кожен рядок можетакожконтакт з багато рядківв той самий час, чим більше контактна ділянка, тим краще буде провідний канал. Використання різних форм комбінацій провідних речовинматимемо краща електропровідність.

Можливі наслідки використання «лінійного» провідного агента, такого як CNTS або VGCF:

(1) Лінійний провідний агент може певною мірою покращити ефект зв’язування, а також гнучкість і міцність полюсного листа;  

(2) Зменшити кількість провідного агента (пам’ятайте, що було повідомлено, що ефективність провідності CNTS була в 3 рази більшою, ніж у звичайного провідного агента на основі частинок з такою ж масою (вагою)), і (1),  

Також можна зменшити кількість клею, збільшити вміст активних речовин;  

(3) покращує поляризацію, зменшує опір контакту та покращує продуктивність циклу;  

(4) Провідна мережа має більше контактних вузлів, мережа більш досконала, а продуктивність краща, ніж у звичайного провідного агента; tПокращено показники розсіювання тепла, що дуже важливо для високихрази швидкість батареї.  

(5) Ефективність поглинання покращена;  

(6) Вищі ціни на матеріали та зростання витрат. 1 кг струмопровідного агента, зазвичай використовуваного SUPERP, становить лише десяткиЮгрн, VGCF — близько двох-трьох тисячЮун, CNTSє сдещо вище, ніж VGCF (1 кг CNT при 4000Югрн при додаванні 1%, приблизно 0,3Югрн за Ач вартість буде збільшити);  

(7 ) CNTS, VGCF та інші специфічні поверхні мають високий рівень, тому, як їх диспергувати, це проблема, яку потрібно вирішити під час використання, інакше продуктивність не буде чудовою, якщо дисперсія погана  

Перегорніть. Можна використовувати ультразвукове диспергування та інші засоби. Деякі виробники ВНТ пропонують дисперсний провідний розчин.

2. Покращує ефект дисперсії

Для суспензії з хорошим дисперсійним ефектом ймовірність контактної агломерації частинок буде значно зменшена, а стабільність суспензії буде значно покращена. Ефект дисперсії можна певною мірою покращити шляхом удосконалення формули та етапів дозування, а ультразвукова дисперсія, згадана вище, також є ефективним методом.

3. Покращити процес транспортування суспензії  

Під час зберігання суспензії можна збільшити швидкість перемішування, щоб уникнути в’язкості суспензії;якщо суспензія переноситься шляхом оборот відра, скорочують час нанесення покриття наскільки це можливо,використовувати в трубопровідний транспорт якщо дозволяють умови, покращити в'язкість суспензії.

4. Екструзійне покриття (напилення)  

Екструзійне покриття може покращити зернистість, товщину поверхні покриття лезанерівномірність явище, але ціна обладнання вища, стабільністьвимогашламу єтакожвище.