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涂布方式的选择和控制参数对锂电池性能影响

2023-06-28 [753]

涂布方式的选择和控制参数对锂离子电池性能有着重要影响,主要表现在:

1.涂布干燥温度控制:若涂布时干燥温度过低。则不能保证极片全干燥,若温度过高,则可能以为极片内部的有机溶剂蒸发太快,极片表面涂层出现龟裂、脱落等现象

2. 涂布面密度:若涂布面密度太小,则电池容量可能达不到标称容量,若涂布面密度太大,则容易造成配料浪费,严重时如果出现正极容量过量,由于锂的析出形成锂枝晶刺穿电池隔膜发生短路,引发安全隐患

3. 涂布尺寸大小:涂布尺寸过小或者过大可能导致电池内部正极不能全被负极包住,在充电过程中,锂离子从正极嵌出来,移动到没有被负极全包住的电解液中,正极实际容量不能高效发挥,严重的时候,在电池内部会形成锂枝晶,容易刺穿隔膜导致电池短路

4. 涂布厚度:涂布厚度太薄或者太厚,会对后续的极片压制工艺产生影响,不能保证电池极片的性能一致性,


常见的涂布极片缺陷:

1. 针孔。湿膜中的气泡从内层向膜表面迁移,在膜表面破裂形成针孔缺陷,气泡主要来自搅拌过程、输运过程、涂布过程,涂液的流动性不良,流平性差,涂料释放气泡性差

2. 划痕。可能原因:异物或大颗粒卡在匣缝间隙内或涂布间隙上,基材质量不佳造成有异物挡在涂辊与背辊的涂布间隙上,模具损伤

3. 极片表面缩孔。箔材表面存在导致污染物颗粒,颗粒表面处的湿膜存在低表面张力区域,液膜向颗粒周围发射状迁移,形成缩孔点状缺陷

4. 涂布竖条道转移。涂布后期浆料吸水粘度升高,涂布时接近涂布窗口上线,浆料流平性差,形成竖条道

5. 表面团聚体颗粒。搅拌过程中环境湿度太高,导致浆料成果冻状态,导电剂没有全分散好,极片辊压后表面存在大量的颗粒

6. 厚边。产生厚边的原因是浆料表面张力的驱使浆料向极片边缘无涂敷处迁移,烘干后形成厚边


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