Как да решим проблема с равномерността на покритието на батерията LiFePO4?

LiFePO4има лоша електрическа проводимост поради ниския коефициент на дифузия наЛитиево-йонни. Настоящият подход е да се направят частиците по-малки или дори наномащабни. Чрез съкращаване на пътя на миграция на Ли+ и електрони се увеличава скоростта на зареждане и разреждане (теоретично времето на миграция е обратно пропорционално на квадрата на пътя на миграция). Но това води до поредица от трудни проблеми при обработката на батерията. Нека да разгледамекак да решим проблема на равномерност на покритието на литиево-желязо-фосфатна батерия.

Неравномерното покритие наLiFePO4 батерияне само води до лоша консистенция на батерията, но също така засяга дизайна и безопасността на употреба. Така че по време на производствения процес равномерността на покритието се контролира стриктно при производството на литиева батерия. Хората, ангажирани с процеса на формулиране и нанасяне на покритие, знаят, че колкото по-малки са частиците на материала, толкова по-трудно е да се направи равномерно покритие.

Електродната суспензияпринадлежатs към тиксотропни флуиди в ненютонови флуиди, характеристиката на този вид флуид е гъста дори твърда, когатооставатs статичен, но след разбъркване се оказва разреден и лесно течлив. Thebазнамиране агент е линейна или мрежова структура в субмикроскопично състояние, тези структури ще бъдат унищожени при разбъркване, ликвидността се оказва добра, но след поддържане на статичност, ликвидността ще бъде лоша поради реформата на структурите. Прекомпозирането на LiFePO4 е добре, при същата маса броят на частиците се увеличава, за да се съберат заедно, за да образуват ефективна проводяща мрежа, необходимото количество проводящ агент също се увеличава. Когато размерът на частиците е малък и количеството проводящ агент се увеличава, необходимото количествоbазнамиранеагент също се увеличава. Когато стои, е по-лесно да се образува мрежеста структура и течливостта еработаsиотколкото при конвенционалните материали.

По време на процесът на изваждане на суспензията от блендера до нанасяне на покритие, много производители все още използват прехвърляне на оборотната кофа, суспензията не се разбърква илинеразбърква се силно в процеса на ниски градуси, течливостта на кашата се променя и постепенно става гъста, така че да прилича на желе. Течливостта не е добра, което води до неравномерност на покритието,който е представен от увеличаването на стълбовия лист повърхносттолерантност към плътност, топографията на повърхността не е добра.

Основното подобрение е от материала, като например увеличаване на проводимостта на частиците, сферичност на частиците и т.н. Може да има ограничен ефект за кратко време. Въз основа на съществуващите материали, от гледна точка на обработката на батерията, може да се направи опит за подобрение от следните аспекти.

1.Използвайте „линеен“ проводим агент.

Така нареченият „линеен” или „гранулиран” проводник е образът на автора, който не може да бъде описан с академични термини.

Използват се „линейни“ проводими агенти, които са главно VGCF (въглеродни влакна), CNTS (въглеродни нанотръби), метални нанопроводници и др. Диаметърът им е от няколко нанометра до десетки нанометри, дължината е от десетки микрони или дори няколко сантиметра и често използваният „гранулиран“ проводящ агент (като СуперП, KS-6 ) размерът обикновено е в десетки нанометри, размерът на материалите на батерията е няколко микрона.Контактът на полюс листкойтосъстоят сеs на "гранулиран" проводящ агент и активно вещество е като контакт от точка до точка, всяка точка може да контактува само с околните точки;Контактът на полюс листкойтосъстоят сеs на“лinear” проводящ агент и активен материалточка-до-линия, линия-до-линия контакт, всяка точка може да бъдеконтакттедв същото време иотмного редове, всеки ред можесъщоконтакт с много редовев същото време, колкото повече е контактната секция, толкова по-добър ще бъде проводящият канал. Използването на разнообразие от различни форми на комбинации от проводими агентище има по-добра електропроводимост.

Възможните ефекти от използването на „линеен“ проводящ агент като CNTS или VGCF са:

(1) Линейният проводящ агент може да подобри ефекта на свързване и гъвкавостта и здравината на полюсния лист до известна степен;  

(2) Намалете количеството проводящ агент (не забравяйте, че беше съобщено, че проводимата ефективност на CNTS е 3 пъти по-голяма от тази на конвенционалния проводим агент с частици със същата маса (тегло)) и (1),  

Количеството лепило също може да бъде намалено, съдържанието на активни вещества може да се увеличи;  

(3) Подобряване на поляризацията, намаляване на контактния импеданс и подобряване на производителността на цикъла;  

(4) Проводимата мрежа има повече контактни възли, мрежата е по-съвършена и производителността на скоростта е по-добра от конвенционалния проводящ агент; tефективността на разсейване на топлината е подобрена, което е много важно за високопъти процент батерии.  

(5) Ефективността на абсорбция е подобрена;  

(6) По-високи цени на материалите и нарастващи разходи. 1 кг проводящ агент, често използван СУПЕРП е само десеткиИuan, VGCF е около две или три хилядиИuan, CNTSе sмалко по-висок от VGCF (1KgCNTs при 4000Иuan при добавка от 1%, приблизително 0,3Иuan за цена на ах ще увеличение);  

(7 )CNTS, VGCF и други специфични повърхности са високи, така че как да ги разпръснете е проблем, който трябва да бъде разрешен при употреба, в противен случай производителността няма да е добра, ако дисперсията не е добра  

Плъзнете. Могат да се използват ултразвукова дисперсия и други средства. Някои производители на CNTs предоставят диспергирани проводими разтвори.

2. Подобрете ефекта на дисперсия

За суспензията с добър ефект на дисперсия, вероятността от контактна агломерация на частиците ще бъде значително намалена и стабилността на суспензията ще бъде значително подобрена. Дисперсионният ефект може да бъде подобрен до известна степен чрез подобряване на формулата и етапите на дозиране, а ултразвуковата дисперсия, спомената по-горе, също е ефективен метод.

3. Подобрете процеса на прехвърляне на тор  

Когато суспензията се съхранява, може да се обмисли увеличаване на скоростта на разбъркване, за да се избегне вискозитета на суспензията;ако кашата се пренася от оборотна кофа, съкращава времето за нанасяне на покритие доколкото е възможно,използване на тръбопроводен транспорт ако условията позволяват, подобряване на вискозитета на суспензията.

4. Екструзионно покритие (пръскане)  

Екструзионното покритие може да подобри зърното, дебелината на повърхностното покритие на остриетонеравномерност явление, но цената на оборудването е по-висока, стабилносттаизискванена кашата есъщопо-високо.