鉅大LARGE | 點擊量:878次 | 2021年02月02日
磷酸鐵鋰離子電池重要用途與常見問題是什么
磷酸鐵鋰離子電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池包的正極材料重要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。由于磷酸鐵鋰存在一些性能上的缺陷,如振實密度與壓實密度很低,導(dǎo)致鋰離子電池的能量密度較低,材料的制備成本與電池的制造成本較高。鋰離子電池包將遇到以下一些問題:
1、磷酸鐵鋰離子電池涂布均一性問題
涂布不均,不僅鋰離子電池包一致性就不好,還關(guān)系到設(shè)計、使用安全性等問題。所以,鋰離子電池包制作過程中對涂布均一性的控制很嚴(yán)格。做配方、涂布工藝的了解,材料顆粒越小,涂布越難做均勻。根本的是從材料上進(jìn)行改善,如提高導(dǎo)電性加大顆粒、顆粒球形化等,短時間內(nèi)可能有效果較為有限。立足現(xiàn)有材料,從鋰離子電池加工的角度來說,改善的途徑,可從以下幾項進(jìn)行嘗試:
采用線性的導(dǎo)電劑:采用線形導(dǎo)電劑,目前重要是VGCF(碳纖維)和CNTs(碳納米管)、金屬納米線等。
改善分散效果:分散效果好的漿料,則顆粒接觸團(tuán)聚的概率會大為降低,漿料的穩(wěn)定性會得到很大改善。
改進(jìn)漿料轉(zhuǎn)移過程:漿料儲存時可考慮提高攪拌速度防止?jié){料粘稠;關(guān)于使用周轉(zhuǎn)桶轉(zhuǎn)移漿料的,盡可能縮短出料到涂布的時間,有條件的改用管道輸送,改善漿料粘稠現(xiàn)象。
采用擠壓涂布(噴涂):擠壓涂布可以改善刮刀涂布表面紋路、厚度不均等現(xiàn)象,但是設(shè)備價格較高,對漿料的穩(wěn)定性要求較高。
2、磷酸鐵鋰離子電池干燥困難
由于磷酸鐵鋰離子電池包比表面大、粘結(jié)劑用量大,制備漿料時所要的溶劑用量也就大,涂布后干燥也就較為困難。如何控制溶劑的揮發(fā)速度,則是一個值得關(guān)注的問題。
3、磷酸鐵鋰離子電池柔韌性較差
目前磷酸鐵鋰極片加工時,普遍感覺極片較硬、較脆,對疊片來說可能影響不是稍小,但對是在卷繞時,則是很為不利。極片柔韌性不好,卷繞彎曲時就容易掉粉、斷裂,導(dǎo)致短路等不良。
4、磷酸鐵鋰離子電池粘結(jié)性能較差
磷酸鐵鋰材料的顆粒小,比表面比比鈷酸鋰、錳酸鋰配增大了很多,要的粘結(jié)劑也就更多。但是粘結(jié)劑用多了,降低活性物質(zhì)的含量,能量密度就降低,所以可能的情況下,鋰離子電池包生產(chǎn)過程中會盡力減少粘結(jié)劑用量。
5、最后是材料分散問題
制漿是鋰離子電池包生產(chǎn)過程中最為關(guān)鍵的工序之一,其核心任務(wù)就是把活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等物料均勻的混合,使得材料性能能夠更好的發(fā)揮。要混勻,先要能分散。顆粒減小,相應(yīng)的比表面也就增大,表面能也就增大,顆粒間發(fā)生聚合的趨勢就增強(qiáng),相應(yīng)的有效分散空間也會增大。
較為有效的方法是采用超聲波分散技術(shù)。超聲分散工藝時間短,總體能耗降低,漿料分散效果好,材料顆粒的聚合得到有效延緩,穩(wěn)定性大為提高。
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