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

LiFePO4é pobre em condutividade elétrica devido ao 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 do Li+ e dos elétrons, a velocidade de carga e descarga aumenta (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 de uniformidade de revestimento de bateria de fosfato de ferro-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 forem as partículas do material, mais difícil será fazer um revestimento uniforme.

A pasta de eletrodopertenceré para fluidos tixotrópicos em fluidos não newtonianos, a característica deste tipo de fluido é espesso, mesmo sólido, quandopermaneceré estático, mas depois de mexer, fica mais fino e fácil de fluir. Obeuencontrando agente é uma estrutura linear ou de rede no estado submicroscópico, essas estruturas serão destruídas ao serem agitadas, a liquidez passa a ser boa, mas depois de se manter estática, a liquidez ficará ruim por causa da reforma das estruturas. A recomposição do LiFePO4 é boa, sob a mesma massa, o número de partículas aumenta para uni-las para formar uma rede condutora eficaz, a quantidade de agente condutor necessária também aumenta. Quando o tamanho da partícula é pequeno e a quantidade de agente condutor aumenta, a quantidade necessáriabeuencontrandoagente também aumenta. Em pé, é mais fácil formar uma estrutura em rede e a fluidez étrabalhoée do que a dos materiais convencionais.

Durante No processo de retirada da pasta do liquidificador para o revestimento, muitos fabricantes ainda usam a transferência do balde rotativo, a pasta não é mexida ounãomexida fortemente no processo em graus baixos, a fluidez da pasta muda e gradualmente torna-se espessa, de modo que se assemelha a geleia. A fluidez não é boa, resultando na uniformidade do revestimento não é boa,que é representado por o aumento da folha de pólo superfícietolerância à densidade, a topografia da superfície não é boa.

A melhoria fundamental vem do material, como aumento da condutividade das partículas, esferificação das partículas, etc. Pode haver um efeito limitado em um curto espaço de tempo. Com base nos materiais existentes, do ponto de vista do processamento da bateria, a melhoria pode ser tentada nos 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 ) o tamanho é geralmente em dezenas de nanômetros, o tamanho dos materiais da bateria é de alguns mícrons.O contato de folha de póloqualconsisteé de um agente condutor “granular” e uma substância ativa é como o contato ponto a ponto, cada ponto só pode entrar em contato com os pontos circundantes;O contato de folha de póloqualconsistede“euagente condutor inear” e material ativo éapontar-para-linha, linha-para-linha contato, cada ponto pode sercontatotedao mesmo tempo epormuitas linhas, cada linha podetambémcontato com muitas linhasao mesmo tempo, quanto maior for 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 polar até certo ponto;  

(2) Reduzir a quantidade de agente condutor (lembre-se de que foi relatado que a eficiência condutiva do CNTS era 3 vezes maior que a do agente condutor de partícula 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 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 mais elevados dos materiais e custos crescentes. 1Kg de agente condutor, SUPERP comumente usado tem apenas dezenas deEuan, VGCF é cerca de dois ou três milEuan, CNTSé éligeiramente superior ao VGCF (1KgCNTs a 4000Euan com adição de 1%, aproximadamente 0,3Ecusto de uan por Ah vai aumentar);  

(7 )CNTS, VGCF e outras superfícies específicas são altas, então como dispersá-las é um problema que deve ser resolvido no uso, caso contrário o desempenho não será ótimo se a dispersão não for boa  

Toque rapidamente. Dispersão ultrassônica e outros meios podem ser usados. Alguns fabricantes de CNTs fornecem soluções condutoras dispersas.

2. Melhorar o efeito de dispersão

Para a pasta com bom efeito de dispersão, a probabilidade de aglomeração de contato com partículas será bastante reduzida e a estabilidade da pasta será bastante melhorada. O efeito de dispersão pode ser melhorado até certo ponto pela melhoria da fórmula e das etapas de dosagem, e a dispersão ultrassônica mencionada acima também é um método eficaz.

3. Melhorar o processo de transferência de lama  

Quando a pasta é armazenada, pode-se considerar o aumento da velocidade de agitação para evitar a viscosidade da pasta;se a pasta for transferida por balde de rotatividade, encurta o tempo de revestimento tanto quanto possível,usar o transporte por gasoduto se as condições permitirem, melhore a viscosidade do fenômeno da pasta.

4. Revestimento de extrusão (pulverização)  

O revestimento de extrusão pode melhorar o grão da superfície do revestimento da lâmina, espessuranão uniformidade fenômeno, mas o preço do equipamento é mais alto, a estabilidadeexigênciada pasta étambémmais alto.