Kako riješiti problem ujednačenosti premaza litij-željezo-fosfatne baterije?
Neravnomjeran premaz litij-željezo-fosfatnih baterija ne samo da uzrokuje lošu konzistenciju baterije, već se također tiče pitanja poput dizajna i sigurnosti upotrebe.
Stoga je kontrola ujednačenosti premaza vrlo stroga u procesu proizvodnje litij-željezo-fosfatne baterije. Oni koji poznaju formulu i proces premazivanja znaju da što su čestice materijala manje, to je teže napraviti jednoličan premaz. Što se njegovog mehanizma tiče, još nisam vidio relevantno objašnjenje. Vjeruje se da je linija premaza uzrokovana ne-newtonovskim svojstvima tekućine elektrodne paste.
Kalup elektrode trebao bi biti tiksotropna tekućina u ne-Newtonovskoj tekućini, koju karakterizira viskozno ili čak kruto stanje u mirovanju, ali postaje rijetka i lako teče nakon miješanja. Veziva su linearne ili mrežne strukture u submikroskopskom stanju. Kada su uznemirene, te strukture su uništene i fluidnost je dobra. Nakon mirovanja, oni se ponovno-oblikuju i fluidnost postaje slaba. Čestice litijevog željeznog fosfata su male. Pod istom masom povećava se broj čestica. Kako bi se spojili u učinkovitu vodljivu mrežu, količina potrebnog vodljivog sredstva se povećava u skladu s tim. Kako su čestice manje i povećava se količina vodljivog sredstva, povećava se i količina potrebnog veziva. Kada stojite, lakše je formirati mrežnu strukturu, a fluidnost je lošija od one kod konvencionalnih materijala.
U procesu uklanjanja kaše iz miješalice u proces premazivanja, mnogi proizvođači još uvijek koriste obrtnu kantu za prijenos kaše. Tijekom procesa, kaša se ne miješa ili je intenzitet miješanja nizak, a fluidnost kaše se mijenja i postupno postaje viskozna. Kao žele. Fluidnost nije dobra, što rezultira lošom ujednačenošću premaza, što se očituje povećanjem tolerancije gustoće stupa i lošom morfologijom površine.
Temeljno je poboljšati materijal, kao što je povećanje električne vodljivosti, povećanje čestica, sferoidizacija čestica, itd., a učinak se može ograničiti u kratkom vremenu. Na temelju postojećih materijala, iz perspektive obrade baterija, mogu se isprobati načini poboljšanja iz sljedećeg:
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) Linearni vodljivi agens do određene mjere poboljšava učinak vezivanja i poboljšava fleksibilnost i čvrstoću stupa;
(2) Smanjite količinu vodljivog agensa (sjetite se da je objavljeno da je učinkovitost provodljivosti CNTS-a 3 puta veća od konvencionalnih čestica vodljivih sredstava iste mase (težine)), u kombinaciji s (1), količina ljepilo se također može smanjiti, a sadržaj aktivnih tvari može se povećati;
(3) poboljšati polarizaciju, smanjiti kontaktni otpor i poboljšati performanse ciklusa;
(4) Vodljiva mreža ima mnogo kontaktnih čvorova, mreža je savršenija, a performanse brzine su bolje od one kod konvencionalnog vodljivog sredstva; poboljšana je učinkovitost odvođenja topline, što je vrlo značajno za baterije visoke brzine;
(5) Poboljšana je učinkovitost apsorpcije;
(6) Cijene materijala su više, a troškovi rastu. Za 1 kg vodljivog agensa, obično korišteni SUPERP iznosi samo desetke juana, VGCF je oko dvije ili tri tisuće juana, a CNTS je nešto veći od VGCF (kada je količina dodatka 1 posto, 1 kgCNT se izračunava na 40 00 juana, otprilike povećanje od 0,3 juana po Ah);
(7) Specifična površina CNTS, VGCF, itd. je visoka. Kako se raspršiti problem je koji se mora riješiti u uporabi. Inače, učinak raspršivanja nije dobar. Mogu se koristiti ultrazvučna disperzija i druga sredstva. Postoje proizvođači CNT-a koji pružaju dispergirane vodljive tekućine.
2. Poboljšati učinak disperzije
Ako je učinak disperzije dobar, vjerojatnost aglomeracije kontakta čestica bit će uvelike smanjena, a stabilnost kaše će se znatno poboljšati. Učinak disperzije može se do određene mjere poboljšati kroz poboljšanje formule i koraka doziranja, a gore spomenuta ultrazvučna disperzija je također učinkovita metoda.
3. Poboljšajte proces prijenosa kaše
Kada pohranjujete kašu, razmislite o povećanju brzine miješanja kako biste izbjegli da kaša bude ljepljiva; za one koji koriste obrtnu kantu za prijenos kaše, skratite vrijeme od pražnjenja do oblaganja što je više moguće i prijeđite na transport cjevovodom ako je moguće kako biste poboljšali viskoznost kaše.
4. Upotreba ekstruzijskog premaza (prskanje)
Ekstruzijski premaz može poboljšati teksturu površine i neravnomjernu debljinu premaza oštrice, ali oprema je skupa i zahtijeva veću stabilnost kaše.
