Como resolver o problema de uniformidade de revestimento da bateria LiFePO4?

LiFePO4é pobre em condutividade elétrica por causa do baixo coeficiente de difusão deíon de lítio. A abordagem atual é tornar as partículas menores ou mesmo em nanoescala. Ao encurtar o caminho de migração de Li+ e elétrons, a velocidade de carga e descarga é aumentada (teoricamente, o tempo de migração é inversamente proporcional ao quadrado do caminho de migração). Mas isso traz uma série de problemas difíceis para o processamento da bateria. Vamos dar uma olhadaComo resolver o problema do uniformidade de revestimento de bateria de fosfato de ferro de lítio.

O revestimento irregular deLiFePO4 baterianão só resulta em baixa consistência da bateria, mas também afeta o design e a segurança de uso. Assim, durante o seu processo de produção, a uniformidade do revestimento é rigorosamente controlada na fabricação da bateria de lítio. As pessoas envolvidas no processo de formulação e revestimento sabem que quanto menores as partículas do material, mais difícil é fazer um revestimento uniforme.

A pasta de eletrodospertencers para fluidos tixotrópicos em fluidos não newtonianos, a característica deste tipo de fluido é espesso mesmo sólido quandopermanecers estático, mas após a agitação, torna-se diluído e fácil de fluir. obeuencontrar agente for estrutura linear ou de rede no estado submicroscópico, essas estruturas serão destruídas ao mexer, a liquidez passa a ser boa, mas depois de manter estática, a liquidez será ruim por causa da reforma das estruturas. A recomposição de LiFePO4 é boa, sob a mesma massa, o número de partículas aumenta para colocá-las juntas para formar uma rede condutora efetiva, a quantidade de agente condutor necessária também é aumentada. Quando o tamanho de partícula é pequeno e a quantidade de agente condutor aumenta, a quantidade debeuencontraragente também aumenta. Em pé, é mais fácil formar uma estrutura de rede e a fluidez étrabalhose do que os materiais convencionais.

Durante o processo de tirar a pasta do liquidificador para o revestimento, muitos fabricantes ainda usam a transferência da caçamba rotativa, a pasta não é mexida ounãoagitado fortemente no processo em graus baixos, a fluidez da pasta muda e gradualmente se torna espessa, de modo que se assemelha a geléia. A fluidez não é boa, resultando na uniformidade do revestimento não é boa,que é representado por o aumento da folha de pólo superfícietolerância de densidade, topografia de superfície não é boa.

A melhoria fundamental é do material, como aumento da condutividade das partículas, esferificação das partículas, etc. Pode haver um efeito limitado em pouco tempo. Com base nos materiais existentes, do ponto de vista do processamento de baterias, a melhoria pode ser tentada a partir dos seguintes aspectos.

1.Use um agente condutor “linear”.

O chamado agente condutor “linear” ou “granular” é a imagem do autor, que não pode ser descrita em termos acadêmicos.

São utilizados agentes condutores “lineares”, que são principalmente VGCF (fibra de carbono), CNTS (nanotubos de carbono), nanofios metálicos, etc. Seu diâmetro em alguns nanômetros a dezenas de nanômetros, o comprimento de dezenas de mícrons ou mesmo alguns centímetros, e o agente condutor "granular" comumente usado (como SuperP, KS-6 ) é geralmente em dezenas de nanômetros, o tamanho dos materiais da bateria é de alguns mícrons.O contato de folha de postequeconsistes de um agente condutor “granular” e uma substância ativa é como o contato ponto a ponto, cada ponto só pode contatar os pontos circundantes;O contato de folha de postequeconsistes de"euinear" agente condutor e material ativo éponto-para-linha, linha-para-linha contato, cada ponto pode sercontatotedao mesmo tempo epormuitas linhas, cada linha podetambémcontato com muitas linhasao mesmo tempo, quanto maior a seção de contato, melhor será o canal condutor. O uso de uma variedade de diferentes formas de combinações de agentes condutoresterá melhor condutividade elétrica.

Os possíveis efeitos do uso de um agente condutor “linear” como CNTS ou VGCF são:

(1) O agente condutor linear pode melhorar o efeito de ligação e a flexibilidade e resistência da folha de pólo até certo ponto;  

(2) Reduzir a quantidade de agente condutor (lembre-se que foi relatado que a eficiência condutiva do CNTS foi 3 vezes maior que a do agente condutor de partículas convencional com a mesma massa (peso)), e (1),  

A quantidade de cola também pode ser reduzida, o teor de substâncias ativas pode ser aumentado;  

(3) Melhorar a polarização, reduzir a impedância de contato e melhorar o desempenho do ciclo;  

(4) A rede condutora tem mais nós de contato, a rede é mais perfeita e o desempenho da taxa é melhor do que o agente condutor convencional; tO desempenho de dissipação de calor é melhorado, o que é muito significativo para altastaxa de vezes baterias.  

(5) O desempenho de absorção é melhorado;  

(6) Preços de materiais mais altos e custos crescentes. 1Kg agente condutor, SUPERP comumente usado é apenas dezenas deSuan, VGCF é cerca de dois ou três milYuan, CNTS is slightly higher than VGCF (1KgCNTs at 4000 Yuan at 1% addition, approximately 0.3 Yuan per Ah cost will increase);  

(7 )CNTS, VGCF and other specific surfaces are high, so how to disperse them is a problem that must be solved in use, otherwise the performance will not be great if the dispersion is not good  

Flick. Ultrasonic dispersion and other means can be used. Some CNTs manufacturers provide dispersed conductive solution.

2. Improve dispersion effect

For the slurry with good dispersion effect, the probability of particle contact agglomeration will be greatly reduced, and the stability of the slurry will be greatly improved. The dispersion effect can be improved to a certain extent by the improvement of formula and batching steps, and the ultrasonic dispersion mentioned above is also an effective method.

3. Improve slurry transfer process  

When the slurry is stored, it can be considered to increase the stirring speed to avoid the viscosity of the slurry; if the slurry is transfered by turnover bucket, shorten the time of coating as far as possible, use the pipeline transportation if conditions allow, improve the viscosity of slurry phenomenon.

4. Extrusion coating (spraying)  

Extrusion coating can improve the blade coating surface grain, thickness nonuniformity phenomenon, but the equipment price is higher, the stability requirement of the slurry is also higher.