磷酸铁锂离子电池的涂布均一性问题如何解决？-锂电池研发-叉车锂电池_叉车锂电池加工

磷酸铁锂电池涂布不均，不仅电池一致性就欠好，还关系到规划、运用安全性等问题。

所以，磷酸铁锂电池制造过程中对涂布均一性的控制很严厉。做配方、涂布工艺的知道，材料颗粒越小，涂布越难做均匀。就其机理，我没有看到相关的说明。涂布在线认为是电极浆料的非牛顿流体特性引起的。

电极浆料应属非牛顿流体中的触变流体，该类流体的特点是中止时粘稠，乃至呈固态，但搅动后变稀而易于活动。粘结剂在亚微观状态下是线性或网状结构，搅动时，这些结构被破坏，活动性就好，中止后，它们又从头构成，活动性就变差。磷酸铁锂颗粒纤细，平等质量下，颗粒数量增加，要把他们联合起来组成有用的导电网络，需要的导电剂的量也相应增加。颗粒小、导电剂用量增加，所需的粘结剂用量也上升。静置时，更简单构成网状结构，活动性比常规材料差。

从拌和器取出后浆料到涂布的过程中，许多厂商仍是选用周转桶转移，过程中浆料不拌和或许拌和强度低，浆料的活动性发生变化，逐步变得粘稠，以至于像果冻一样。活动性欠好，导致涂布的均一性欠好，表现为极片面密度公役增大，表面描画欠好。

底子的是从材料上进行改善，如前进导电性加大颗粒、颗粒球形化等，短时间内或许有用果较为有限。立足现有材料，从电池加工的角度来说，改善的途径，可从以下几项进行尝试：

1。选用“线性”的导电剂

所谓的“线形”“颗粒形”导电剂是笔者形象的说法，学术上或许不是如此描绘。

选用“线形”导电剂，现在主要是VGCF(碳纤维)和CNTs(碳纳米管)、金属纳米线等。它们直径在几个纳米到几十纳米，长度在几十微米以上乃至于几厘米，而现在常用的“颗粒形”导电剂(如SuperP，KS-6)尺度一般在几十个纳米，电池材料的尺度为几个微米。“颗粒形”导电剂和活性物质组成的极片，接触相似点和点之间的接触，每个点能只与周围的点发生接触;“线形”导电剂与活性物质组成的极片中，是点和线、线和线的接触，每个点可以一同和多根线接触，每根线也可以一同和多根线接触，接触的节点更多，导电通道也就更为通畅，导电能力也就更好。运用多种不同形态的导电剂组合，可以发挥更好的导电效果，具体怎样使挑选导电剂，关于电池制造是一个很值得探究的问题。

运用CNTS或许VGCF等“线性”导电剂或许发生的影响有：

(1)线性导电剂在必定程度上前进粘结效果，前进极片柔韧性和强度;

(2)削减导电剂用量(记得曾有报道说CNTS的导电效能为同质量(分量)常规颗粒导电剂的3倍)，归纳(1)，胶用量也有或许下降，活性物质含量可前进;

(3)改善极化，下降接触阻抗，改善循环功用;

(4)导电网络接触节点多，网络更为完善，倍率功用较常规导电剂更为超卓;散热功用前进，对高倍率电池很有意义;

(5)吸收功用得到改善;

(6)材料价格较高，本钱上升。1Kg导电剂，常用的SUPERP仅为数十元，VGCF大约两三千元，CNTS比VGCF略高(当增加量为1%时，1KgCNTs以4000元核算，大约每Ah本钱增加0.3元);

(7)CNTS、VGCF等比表面较高，怎样松散是运用中必需处理的一个问题，不然松散欠好功用得不大发挥。可借助超声松散等方法。有CNTs厂家供应松散好的导电液。

2.改善松散效果

松散效果好的浆料，则颗粒接触集会的概率会大为下降，浆料的安稳性会得到很大改善。通过配方、配料工步的改善在必定程度上可以改善松散效果，选用前面提及的超声松散也是一个有用方法。

3.改善浆料转移过程

浆料储存时可考虑前进拌和速度避免浆料粘稠;关于运用周转桶转移浆料的，尽或许缩短出料到涂布的时间，有条件的改用管道输送，改善浆料粘稠现象。