Kako riješiti problem ujednačenosti premaza litijum željezo-fosfatne baterije?
Neravnomjeran premaz litijum-željezo-fosfatnih baterija ne samo da uzrokuje lošu konzistentnost baterija, već se tiče i pitanja poput dizajna i sigurnosti upotrebe.
Zbog toga je kontrola ujednačenosti premaza vrlo stroga u procesu proizvodnje litijum-gvozdeno-fosfatne baterije. Oni koji poznaju formulu i proces premazivanja znaju da što su čestice materijala manje, to je teže napraviti ravnomjerno premazivanje. Što se njegovog mehanizma tiče, još nisam vidio relevantno objašnjenje. Vjeruje se da je linija premaza uzrokovana ne-Newtonovskim tečnim svojstvima paste za elektrode.
Tasta elektroda bi trebala biti tiksotropna tekućina u ne-Newtonovskoj tekućini, koju karakterizira viskozno ili čak čvrsto stanje u mirovanju, ali postaje rijetka i lako teče nakon miješanja. Veziva su linearne ili mrežne strukture u submikroskopskom stanju. Kada su uznemirene, ove strukture su uništene i fluidnost je dobra. Nakon mirovanja, oni se ponovo-formiraju i fluidnost postaje slaba. Čestice litijum-gvozdenog fosfata su male. Pod istom masom, broj čestica se povećava. Da bi se oni povezali u efikasnu provodljivu mrežu, količina potrebnog provodljivog agensa se povećava u skladu s tim. Kako su čestice manje i povećava se količina provodnog sredstva, povećava se i količina potrebnog veziva. Kada stojite, lakše je formirati mrežnu strukturu, a fluidnost je lošija nego kod konvencionalnih materijala.
U procesu uklanjanja kaše iz miješalice u proces premazivanja, mnogi proizvođači još uvijek koriste obrtnu kantu za prijenos suspenzije. Tokom procesa, suspenzija se ne miješa ili je intenzitet miješanja nizak, a fluidnost mulje se mijenja i postepeno postaje viskozna. Kao žele. Fluidnost nije dobra, što rezultira lošom uniformnošću premaza, što se manifestuje povećanjem tolerancije gustine stuba i lošom morfologijom površine.
Osnovno je poboljšanje materijala, kao što je povećanje električne provodljivosti, povećanje čestica, sferoidizacija čestica, itd., a učinak se može ograničiti u kratkom vremenu. Na osnovu postojećih materijala, iz perspektive prerade 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 provodljivi agens do određene mjere poboljšava učinak vezivanja i poboljšava fleksibilnost i snagu stupa;
(2) Smanjite količinu provodljivog agensa (zapamtite da je objavljeno da je efikasnost provodljivosti CNTS-a 3 puta veća od konvencionalnih čestica provodnih agenasa iste mase (težine)), u kombinaciji sa (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) Konduktivna mreža ima mnogo kontaktnih čvorova, mreža je savršenija, a performanse brzine su bolje od onih kod konvencionalnog provodnog sredstva; performanse odvođenja toplote su poboljšane, što je veoma značajno za baterije visoke brzine;
(5) Poboljšane su performanse apsorpcije;
(6) Cijene materijala su veće, a troškovi rastu. Za 1Kg provodljivog agensa, obično korišteni SUPERP je samo desetine juana, VGCF je oko dvije ili tri hiljade juana, a CNTS je nešto veći od VGCF (kada je količina dodatka 1 posto, 1KgCNT se izračunava na 40 00 juana, oko povećanja od 0,3 juana po Ah);
(7) Specifična površina CNTS, VGCF, itd. je visoka. Kako se raspršiti je problem koji se mora riješiti upotrebom. Inače, učinak dispergiranja nije dobar. Mogu se koristiti ultrazvučna disperzija i druga sredstva. Postoje proizvođači CNT-a koji pružaju dispergirane provodljive tekućine.
2. Poboljšati efekat disperzije
Ako je efekat disperzije dobar, vjerovatnoća kontaktne aglomeracije čestica će biti znatno smanjena, a stabilnost suspenzije će biti znatno poboljšana. Efekat disperzije može se donekle poboljšati kroz poboljšanje formule i koraka doziranja, a ultrazvučna disperzija pomenuta je takođe efikasna metoda.
3. Poboljšati proces prijenosa kaše
Prilikom skladištenja suspenzije, razmislite o povećanju brzine mešanja kako biste izbegli da kaša bude lepljiva; za one koji koriste obrtnu kantu za prenošenje suspenzije, skratiti vreme od pražnjenja do oblaganja što je više moguće i preći na transport cevovodom ako je moguće kako bi se poboljšao viskozitet suspenzije.
4. Upotreba ekstruzionog premaza (prskanje)
Ekstruzijski premaz može poboljšati teksturu površine i neujednačenu debljinu premaza oštrice, ali oprema je skupa i zahtijeva veću stabilnost suspenzije.
