鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:602次 | 2019年01月12日
磷酸鐵鋰材料在鋰電池包加工中帶來了哪些難題?
磷酸鐵鋰材料在鋰電池包加工中帶來了哪些難題?國(guó)內(nèi)現(xiàn)在普遍選擇磷酸鐵鋰作為動(dòng)力型鋰離子電池的正極材料,從政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)甚至是證券公司等市場(chǎng)分析員都看好這一材料,將其作為動(dòng)力型鋰電池包的發(fā)展方向。但是,磷酸鐵鋰電池包也會(huì)遇到一些缺陷,在鋰電池包加工時(shí)磷酸鐵鋰材料會(huì)帶來哪些一系列難題呢?
磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰電池包的正極材料主要有鈷酸鋰、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(shí)密度與壓實(shí)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。鋰電池包將遇到以下一些問題:
1、磷酸鐵鋰電池涂布均一性問題
涂布不均,不僅鋰電池包一致性就不好,還關(guān)系到設(shè)計(jì)、使用安全性等問題。所以,鋰電池包制作過程中對(duì)涂布均一性的控制很嚴(yán)格。做配方、涂布工藝的知道,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(shí)間內(nèi)可能有效果較為有限。立足現(xiàn)有材料,從鋰電池加工的角度來說,改善的途徑,可從以下幾項(xiàng)進(jìn)行嘗試:
采用“線性”的導(dǎo)電劑:采用“線形”導(dǎo)電劑,目前主要是VGCF(碳纖維)和CNTs(碳納米管)、金屬納米線等。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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(huì)大為降低,漿料的穩(wěn)定性會(huì)得到很大改善。
改進(jìn)漿料轉(zhuǎn)移過程:漿料儲(chǔ)存時(shí)可考慮提高攪拌速度避免漿料粘稠;對(duì)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(shí)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(jià)格較高,對(duì)漿料的穩(wěn)定性要求較高。
2、磷酸鐵鋰電池干燥困難
由于磷酸鐵鋰電池包比表面大、粘結(jié)劑用量大,制備漿料時(shí)所需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(gè)值得關(guān)注的問題。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
3、磷酸鐵鋰電池柔韌性較差
目前磷酸鐵鋰極片加工時(shí),普遍感覺極片較硬、較脆,對(duì)疊片來說可能影響不是稍小,但對(duì)是在卷繞時(shí),則是很為不利。極片柔韌性不好,卷繞彎曲時(shí)就容易掉粉、斷裂,導(dǎo)致短路等不良。
4、磷酸鐵鋰電池粘結(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,需要的粘結(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,鋰電池包生產(chǎn)過程中會(huì)盡力減少粘結(jié)劑用量。
5、最后是材料分散問題
制漿是鋰電池包生產(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(shì)就增強(qiáng),相應(yīng)的有效分散空間也會(huì)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(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。
以上就是磷酸鐵鋰材料在鋰電池包生產(chǎn)加工過程中可能會(huì)遇到的一系列問題,但這些問題都有針對(duì)性的解決方法,所以你們不用太擔(dān)心,目前磷酸鐵鋰電池包在市場(chǎng)上面還是很受歡迎的,未來將引領(lǐng)鋰電池包的潮流。磷酸鐵鋰電池還有很多優(yōu)勢(shì)是需要我們?nèi)ブ赖摹?/p>
鋰電池包優(yōu)勢(shì):
體積更小,重量更輕,能量密度高;
使用壽命長(zhǎng);
出色的高溫性能;
高倍率放電;
可快速充放電;
安全環(huán)保無污染;
無記憶效應(yīng)等等。