Jak rozwiązać problem jednorodności powłoki akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego?
Nierówna powłoka baterii litowo-żelazowo-fosforanowych nie tylko powoduje słabą konsystencję baterii, ale także dotyczy takich kwestii, jak konstrukcja i bezpieczeństwo użytkowania.
Dlatego kontrola jednorodności powłoki jest bardzo rygorystyczna w procesie produkcji baterii litowo-żelazowo-fosforanowej. Ci, którzy znają formułę i proces powlekania, wiedzą, że im mniejsze cząstki materiału, tym trudniej jest wykonać jednolitą powłokę. Jeśli chodzi o jego mechanizm, nie widziałem jeszcze odpowiedniego wyjaśnienia. Uważa się, że linia powlekająca jest spowodowana nienewtonowskimi właściwościami płynnymi pasty elektrodowej.
Zawiesina elektrody powinna być płynem tiksotropowym w płynie nienewtonowskim, który charakteryzuje się lepkością lub nawet stanem stałym w spoczynku, ale staje się cienki i łatwy do przepływu po pobudzeniu. Spoiwa są strukturami liniowymi lub sieciowymi w stanie submikroskopowym. Po pobudzeniu struktury te są niszczone, a płynność jest dobra. Po odpoczynku są ponownie formowane, a płynność staje się słaba. Cząsteczki fosforanu litowo-żelazowego są małe. Przy tej samej masie zwiększa się liczba cząstek. Aby połączyć je w celu utworzenia skutecznej sieci przewodzącej, ilość wymaganego czynnika przewodzącego odpowiednio wzrasta. Ponieważ cząstki są mniejsze, a ilość środka przewodzącego wzrasta, zwiększa się również ilość wymaganego spoiwa. Stojąc, łatwiej jest utworzyć strukturę sieci, a płynność jest gorsza niż w przypadku konwencjonalnych materiałów.
W procesie usuwania zawiesiny z mieszadła do procesu powlekania wielu producentów nadal używa wiadra obrotowego do przenoszenia zawiesiny. Podczas procesu zawiesina nie jest mieszana lub intensywność mieszania jest niska, a płynność zawiesiny zmienia się i stopniowo staje się lepka. Jak galaretka. Płynność nie jest dobra, co powoduje słabą jednorodność powłoki, co objawia się wzrostem tolerancji gęstości elementu bieguna i słabą morfologią powierzchni.
Podstawą jest ulepszenie materiału, takie jak zwiększenie przewodności elektrycznej, zwiększenie cząstek, sferoidyzacja cząstek itp., A efekt może być ograniczony w krótkim czasie. W oparciu o istniejące materiały, z punktu widzenia przetwarzania baterii, sposoby poprawy można wypróbować z następujących elementów:
1. Używanie "liniowego" środka przewodzącego
Tak zwane "liniowe" i "cząsteczkowe" czynniki przewodzące są obrazem autora i nie mogą być opisane w ten sposób akademicko.
Obecnie stosuje się "liniowe" środki przewodzące, głównie VGCF (włókno węglowe) i CNT (nanorurka węglowa), nanodruty metalowe itp. Mają średnicę od kilku nanometrów do kilkudziesięciu nanometrów i długość ponad kilkudziesięciu mikrometrów lub nawet kilku centymetrów, podczas gdy rozmiar obecnie powszechnie stosowanych środków przewodzących w kształcie "cząstek" (takich jak SuperP, KS-6) wynosi na ogół dziesiątki nanometrów. Rozmiar to kilka mikronów. W kawałku bieguna złożonym z "cząsteczkowego" czynnika przewodzącego i materiału aktywnego kontakt jest podobny do kontaktu punkt-punkt, a każdy punkt może kontaktować się tylko z otaczającymi punktami; w kawałku bieguna złożonym z "liniowego" środka przewodzącego i materiału aktywnego, Jest to kontakt punkt-linia, linia-linia, każdy punkt może stykać się z wieloma liniami w tym samym czasie, a każda linia może również stykać się z wieloma liniami w tym samym czasie. Jeszcze lepiej. Stosowanie kombinacji różnych rodzajów środków przewodzących może odgrywać lepszy efekt przewodzący. Jak wybrać środek przewodzący to problem, który warto zbadać w produkcji baterii.
Możliwe skutki stosowania "liniowych" środków przewodzących, takich jak CNTS lub VGCF, to:
(1) Liniowy środek przewodzący poprawia w pewnym stopniu efekt wiązania i poprawia elastyczność i wytrzymałość elementu słupa;
(2) Zmniejszyć ilość czynnika przewodzącego (należy pamiętać, że zgłoszono, że skuteczność przewodzenia CNTS jest 3 razy większa niż w przypadku konwencjonalnych środków przewodzących cząstki o tej samej masie (masie)), w połączeniu z (1), ilość kleju może również zostać zmniejszona, a zawartość substancji czynnych może zostać zwiększona;
(3) Popraw polaryzację, zmniejsz opór styku i popraw wydajność cyklu;
(4) Sieć przewodząca ma wiele węzłów kontaktowych, sieć jest doskonalsza, a wydajność szybkości jest lepsza niż w przypadku konwencjonalnego środka przewodzącego; poprawiono wydajność rozpraszania ciepła, co ma duże znaczenie dla akumulatorów o wysokiej szybkości;
(5) Poprawia się zdolność absorpcji;
(6) Ceny materiałów są wyższe, a koszty rosną. Dla środka przewodzącego 1Kg powszechnie stosowany SUPERP to tylko dziesiątki juanów, VGCF to około dwóch lub trzech tysięcy juanów, a CNTS jest nieco wyższy niż VGCF (gdy kwota dodania wynosi 1%, 1 KgCNT jest obliczany na 4000 juanów, około wzrostu o 0,3 juana za Ah);
(7) Powierzchnia właściwa CNTS, VGCF itp. jest wysoka. Jak się rozproszyć to problem, który należy rozwiązać w użyciu. W przeciwnym razie wydajność dyspergowania nie jest dobra. Można stosować dyspersję ultradźwiękową i inne środki. Istnieją producenci CNT, którzy dostarczają rozproszone ciecze przewodzące.
2. Popraw efekt dyspersji
Jeśli efekt dyspersji jest dobry, prawdopodobieństwo aglomeracji kontaktowej cząstek zostanie znacznie zmniejszone, a stabilność zawiesiny zostanie znacznie poprawiona. Efekt dyspersji można w pewnym stopniu poprawić poprzez ulepszenie formuły i etapów dozowania, a wspomniana wyżej dyspersja ultradźwiękowa jest również skuteczną metodą.
3. Popraw proces przenoszenia gnojowicy
Podczas przechowywania zawiesiny należy rozważyć zwiększenie prędkości mieszania, aby uniknąć lepkości zawiesiny; dla osób używających łyżki obrotowej do przenoszenia zawiesiny, skróć czas od rozładowania do powlekania w jak największym stopniu i przełącz się na transport rurociągowy, jeśli to możliwe, aby poprawić lepkość gnojowicy.
4. Używanie powłoki wytłaczającej (natryskiwanie)
Powłoka wytłaczana może poprawić teksturę powierzchni i nierówną grubość powłoki ostrza, ale sprzęt jest drogi i wymaga większej stabilności zawiesiny.
