鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1145次 | 2022年08月31日
磷酸鐵鋰電池的材料分散問題是什么?如何解決
磷酸鐵鋰電池因鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)低,導(dǎo)電性上較差,所以當(dāng)下做法是將其顆粒做小,甚至是做成納米級數(shù),通過縮短LI+和電子的遷移路徑,來提升其充放電速度(理論上,遷移時(shí)間和遷移路徑平方成反比)。但由此給鋰電池加工帶來一系列的難題。
比如最常遇到的是材料分散問題。
制漿是電池生產(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)??朔砻婺芊稚⑺枰哪芰恳簿驮酱蟆,F(xiàn)在普遍用的是機(jī)械攪拌,機(jī)械攪拌能量分布是不均勻的,只有在一定的區(qū)域內(nèi),剪切強(qiáng)度足夠大,能量足夠高,才能把聚合的顆粒分開。要提升分散能力,一個(gè)是在攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)上優(yōu)化,不改變最大剪切速度的情況下提高有效分散區(qū)域的空間比例;一個(gè)是提高攪拌功率(提高攪拌速度),提升剪切速度,相應(yīng)的有效分散空間也會(huì)增大。前者屬設(shè)備上的問題,提升空間有多大,涂布在線不做評論。后者,提升空間有限,因?yàn)榧羟兴俣忍岬揭欢ㄏ薅龋蜁?huì)對材料造成傷害,導(dǎo)致顆粒破損。
較為有效的方法是采用超聲波分散技術(shù)。只是超聲波設(shè)備價(jià)格較高,前些時(shí)候接觸的一家,其價(jià)格和進(jìn)口的日本機(jī)械攪拌機(jī)相當(dāng)。超聲分散工藝時(shí)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。
另外,可以通過使用分散劑來改善分散效果。