Kako rešiti problem enakomernosti prevleke litij-železo-fosfatne baterije?
Neenakomerna prevleka litij-železo-fosfatnih baterij ne povzroča le slabe konsistence baterije, ampak zadeva tudi vprašanja, kot sta varnost oblikovanja in uporabe.
Zato je nadzor enakomernosti premaza zelo strog v proizvodnem procesu litij-železo-fosfatne baterije. Tisti, ki poznajo formulo in postopek nanašanja vedo, da manjši kot so delci materiala, težje je narediti enakomeren premaz. Kar zadeva njegov mehanizem, še nisem videl ustrezne razlage. Verjame se, da je prevleka posledica ne-newtonskih lastnosti tekočine elektrodne paste.
Elektrodna brozga mora biti tiksotropna tekočina v ne-newtonovski tekočini, za katero je značilno viskozno ali celo trdno stanje v mirovanju, vendar po mešanju postane redko in lahko teče. Veziva so linearne ali mrežne strukture v submikroskopskem stanju. Pri vznemirjenju se te strukture uničijo in pretočnost je dobra. Po mirovanju se ponovno-oblikujejo in pretočnost postane slaba. Delci litijevega železovega fosfata so majhni. Pod isto maso se število delcev poveča. Da bi jih povezali v učinkovito prevodno omrežje, se količina potrebnega prevodnega sredstva ustrezno poveča. Ker so delci manjši in se količina prevodnega sredstva poveča, se poveča tudi količina potrebnega veziva. Ko stojimo, je lažje oblikovati mrežno strukturo, pretočnost pa je slabša kot pri običajnih materialih.
V procesu odstranjevanja gnojevke iz mešalnika v postopek prevleke mnogi proizvajalci še vedno uporabljajo pretočno vedro za prenos brozge. Med postopkom se suspenzija ne meša ali je intenzivnost mešanja nizka, fluidnost brozge pa se spreminja in postopoma postane viskozna. Kot žele. Pretočnost ni dobra, kar ima za posledico slabo enakomernost prevleke, kar se kaže kot povečanje tolerance gostote droga in slaba morfologija površine.
Temeljno je izboljšanje materiala, kot je povečanje električne prevodnosti, povečanje delcev, sferoidizacija delcev itd., učinek pa je lahko v kratkem času omejen. Glede na obstoječe materiale, z vidika predelave baterij, je mogoče načine izboljšanja preizkusiti na naslednji način:
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) Linearno prevodno sredstvo do določene mere izboljša učinek vezave ter izboljša prožnost in trdnost drogove;
(2) Zmanjšajte količino prevodnega sredstva (ne pozabite, da so poročali, da je prevodna učinkovitost CNTS 3-krat večja od običajnih prevodnih sredstev za delce enake mase (mase)), v kombinaciji z (1) količino lepilo se lahko tudi zmanjša, vsebnost aktivnih snovi pa se lahko poveča;
(3) Izboljšati polarizacijo, zmanjšati kontaktno odpornost in izboljšati zmogljivost cikla;
(4) Prevodno omrežje ima veliko kontaktnih vozlišč, omrežje je popolnejše, hitrost pa je boljša od običajnega prevodnega sredstva; izboljšana je zmogljivost odvajanja toplote, kar je zelo pomembno za baterije z visoko hitrostjo;
(5) izboljšana je absorpcijska zmogljivost;
(6) Cene materialov so višje in stroški naraščajo. Za 1 kg prevodnega sredstva je običajno uporabljen SUPERP le desetine juanov, VGCF je približno dva ali tri tisoč juanov, CNTS pa je nekoliko višji od VGCF (ko je količina dodatka 1 odstotek, se 1 kgCNT izračuna na 40 00 juanov, približno 0,3 juana na Ah);
(7) Specifična površina CNTS, VGCF itd. je visoka. Kako razpršiti je problem, ki ga je treba rešiti v uporabi. V nasprotnem primeru učinkovitost razprševanja ni dobra. Uporabite lahko ultrazvočno disperzijo in druga sredstva. Obstajajo proizvajalci CNT, ki zagotavljajo razpršene prevodne tekočine.
2. Izboljšajte učinek disperzije
Če je učinek disperzije dober, se bo verjetnost aglomeracije stika z delci močno zmanjšala, stabilnost brozge pa se bo močno izboljšala. Učinek disperzije je mogoče do določene mere izboljšati z izboljšanjem formule in korakov doziranja, učinkovita metoda pa je tudi zgoraj omenjena ultrazvočna disperzija.
3. Izboljšajte postopek prenosa gnojevke
Pri shranjevanju brozge razmislite o povečanju hitrosti mešanja, da se izognete lepljenju brozge; za tiste, ki uporabljajo obračalno vedro za prenos gnojevke, čim bolj skrajšajte čas od praznjenja do premaza in po možnosti preklopite na transport po cevovodih, da izboljšate viskoznost brozge.
4. Uporaba ekstruzijskega premaza (škropljenje)
Ekstruzijski premaz lahko izboljša teksturo površine in neenakomerno debelino prevleke rezila, vendar je oprema draga in zahteva večjo stabilnost brozge.
