लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की कोटिंग एकरूपता समस्या को कैसे हल करें?
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की असमान कोटिंग न केवल खराब बैटरी स्थिरता का कारण बनती है, बल्कि डिजाइन और उपयोग सुरक्षा जैसे मुद्दों से भी संबंधित है।
इसलिए, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की उत्पादन प्रक्रिया में कोटिंग की एकरूपता का नियंत्रण बहुत सख्त है। जो लोग सूत्र और कोटिंग प्रक्रिया जानते हैं, वे जानते हैं कि सामग्री के कण जितने छोटे होते हैं, एक समान कोटिंग करना उतना ही कठिन होता है। जहां तक इसके तंत्र का संबंध है, मुझे अभी तक कोई प्रासंगिक स्पष्टीकरण नहीं मिला है। माना जाता है कि कोटिंग लाइन इलेक्ट्रोड पेस्ट के गैर-न्यूटोनियन द्रव गुणों के कारण होती है।
इलेक्ट्रोड घोल एक गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ में एक थिक्सोट्रोपिक तरल पदार्थ होना चाहिए, जो चिपचिपा या आराम से ठोस अवस्था की विशेषता है, लेकिन आंदोलन के बाद पतला और प्रवाह में आसान हो जाता है। बाइंडर्स सबमाइक्रोस्कोपिक अवस्था में रैखिक या नेटवर्क संरचनाएं हैं। उत्तेजित होने पर ये संरचनाएं नष्ट हो जाती हैं और तरलता अच्छी होती है। आराम करने के बाद, वे फिर से बनते हैं-और तरलता खराब हो जाती है। लिथियम आयरन फॉस्फेट के कण छोटे होते हैं। उसी द्रव्यमान के तहत, कणों की संख्या बढ़ जाती है। एक प्रभावी प्रवाहकीय नेटवर्क बनाने के लिए उन्हें जोड़ने के लिए, आवश्यक प्रवाहकीय एजेंट की मात्रा तदनुसार बढ़ जाती है। जैसे-जैसे कण छोटे होते जाते हैं और प्रवाहकीय एजेंट की मात्रा बढ़ती जाती है, आवश्यक बाइंडर की मात्रा भी बढ़ती जाती है। खड़े होने पर, नेटवर्क संरचना बनाना आसान होता है, और तरलता पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में खराब होती है।
आंदोलनकारी से घोल को कोटिंग प्रक्रिया में हटाने की प्रक्रिया में, कई निर्माता अभी भी घोल को स्थानांतरित करने के लिए टर्नओवर बाल्टी का उपयोग करते हैं। प्रक्रिया के दौरान, घोल को हिलाया नहीं जाता है या हलचल की तीव्रता कम होती है, और घोल की तरलता बदल जाती है और धीरे-धीरे चिपचिपा हो जाता है। जेली की तरह। तरलता अच्छी नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप खराब कोटिंग एकरूपता होती है, जो ध्रुव के टुकड़े की घनत्व सहिष्णुता और खराब सतह आकारिकी में वृद्धि के रूप में प्रकट होती है।
मौलिक सामग्री में सुधार करना है, जैसे विद्युत चालकता में वृद्धि, कणों को बढ़ाना, कणों को गोलाकार करना आदि, और प्रभाव थोड़े समय में सीमित हो सकता है। मौजूदा सामग्रियों के आधार पर, बैटरी प्रसंस्करण के दृष्टिकोण से, सुधार के तरीकों को निम्नलिखित में से आजमाया जा सकता है:
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) रैखिक प्रवाहकीय एजेंट कुछ हद तक संबंध प्रभाव में सुधार करता है और ध्रुव के टुकड़े के लचीलेपन और ताकत में सुधार करता है;
(2) प्रवाहकीय एजेंट की मात्रा कम करें (याद रखें कि यह बताया गया है कि CNTS की प्रवाहकीय दक्षता समान द्रव्यमान (वजन) के पारंपरिक कण प्रवाहकीय एजेंटों की 3 गुना है), के संयोजन में (1), की मात्रा गोंद को भी कम किया जा सकता है, और सक्रिय पदार्थों की सामग्री को बढ़ाया जा सकता है;
(3) ध्रुवीकरण में सुधार, संपर्क प्रतिरोध को कम करना और चक्र के प्रदर्शन में सुधार करना;
(4) प्रवाहकीय नेटवर्क में कई संपर्क नोड होते हैं, नेटवर्क अधिक परिपूर्ण होता है, और दर प्रदर्शन पारंपरिक प्रवाहकीय एजेंट की तुलना में बेहतर होता है; गर्मी अपव्यय प्रदर्शन में सुधार हुआ है, जो उच्च दर बैटरी के लिए बहुत सार्थक है;
(5) अवशोषण प्रदर्शन में सुधार हुआ है;
(6) सामग्री की कीमतें अधिक होती हैं और लागत बढ़ती है। 1Kg प्रवाहकीय एजेंट के लिए, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला SUPERP केवल दस युआन है, VGCF लगभग दो या तीन हजार युआन है, और CNTS VGCF से थोड़ा अधिक है (जब अतिरिक्त राशि 1 प्रतिशत है, तो 1KgCNTs की गणना 40 पर की जाती है। 00 युआन, प्रति आह 0.3 युआन की वृद्धि के बारे में);
(7) सीएनटीएस, वीजीसीएफ, आदि की विशिष्ट सतह अधिक होती है। कैसे तितर-बितर करना एक समस्या है जिसे उपयोग में हल किया जाना चाहिए। अन्यथा, फैलाव का प्रदर्शन अच्छा नहीं है। अल्ट्रासोनिक फैलाव और अन्य साधनों का उपयोग किया जा सकता है। सीएनटी निर्माता हैं जो बिखरे हुए प्रवाहकीय तरल पदार्थ प्रदान करते हैं।
2. फैलाव प्रभाव में सुधार
यदि फैलाव प्रभाव अच्छा है, तो कण संपर्क समूह की संभावना बहुत कम हो जाएगी, और घोल की स्थिरता में बहुत सुधार होगा। सूत्र और बैचिंग चरणों में सुधार के माध्यम से फैलाव प्रभाव को कुछ हद तक सुधारा जा सकता है, और ऊपर वर्णित अल्ट्रासोनिक फैलाव भी एक प्रभावी तरीका है।
3. गारा हस्तांतरण प्रक्रिया में सुधार
घोल का भंडारण करते समय, घोल को चिपचिपा होने से बचाने के लिए हिलाने की गति बढ़ाने पर विचार करें; स्लरी को स्थानांतरित करने के लिए टर्नओवर बाल्टी का उपयोग करने वालों के लिए, जितना संभव हो सके डिस्चार्जिंग से कोटिंग तक का समय कम करें, और स्लरी चिपचिपाहट में सुधार के लिए यदि संभव हो तो पाइपलाइन परिवहन पर स्विच करें।
4. एक्सट्रूज़न कोटिंग (छिड़काव) का उपयोग करना
एक्सट्रूज़न कोटिंग सतह की बनावट और ब्लेड कोटिंग की असमान मोटाई में सुधार कर सकती है, लेकिन उपकरण महंगा है और घोल की उच्च स्थिरता की आवश्यकता होती है।
