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鋰離子電池極片工藝對(duì)電池性能有什么影響?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年04月22日  

鋰離子電池極片對(duì)電池性能的影響占比大于80%,因此改善極片工藝對(duì)電池性能的提升有決定性用途。鋰離子電池極片生產(chǎn)重要有配料、涂布、輥壓和分條模切。


配料過(guò)程中重要的重要通過(guò)添加劑來(lái)改變提高性能。粘結(jié)劑作為將電池材料與集流體充分接觸的關(guān)鍵物質(zhì),對(duì)電池性能有著重要的影響。常用的水性粘結(jié)劑重要有HPMC(羥丙基甲基纖維素),CMC(羧甲基纖維素鈉),明膠,海藻酸鈉,殼聚糖,PTFE(聚四氟乙烯)等;常用油性粘結(jié)劑(正極)有環(huán)氧樹(shù)脂,氟樹(shù)脂,丙烯酸,醋酸纖維素等。公司生產(chǎn)一本用羧甲基纖維素鈉作為石墨負(fù)極水性粘結(jié)劑試用,但高度電極片選用油性粘結(jié)劑較多。目前進(jìn)一步改善負(fù)極片的成片狀態(tài),殼聚糖(CS)天然的堿性高分子多糖被用作石墨負(fù)極材料的粘結(jié)劑。


目前大多數(shù)公司生產(chǎn)用PVDF(聚偏氟乙烯)作為鋰離子電池正極粘結(jié)劑,NMP(N-甲基吡咯烷酮)作為分散劑。目前有國(guó)外研究人員用明膠作為電池粘結(jié)劑,也有嘗試用聚乙烯醇(PVA)作為粘結(jié)劑。


鋰離子電池活性物質(zhì)導(dǎo)電能力相對(duì)較差,所以配料中的另一種添加劑為導(dǎo)電劑,通常用SuperP,它是一種各項(xiàng)異性的層狀石墨,最近有人用一種氣相生長(zhǎng)碳纖維素VGCF作為導(dǎo)電劑,其具有較好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能,同時(shí)具有一定的電解液吸附能力,被作為導(dǎo)電劑來(lái)研究。配料過(guò)程中也加入適當(dāng)?shù)囊掖蓟虍惐甲鳛橄輨┮步?jīng)常使用。


當(dāng)然不同添加劑配比,干法混料,濕法混料等不同混料方式及控制溫度和真空度等也作為公司改進(jìn)電池極片的常用方法。


制片中第二個(gè)重要的影響因素為涂布,包括涂布工業(yè),箔材集流體等。集流體的用途重要有降低電池內(nèi)阻,減少電池材料的電化學(xué)極化,提高電池容量和循環(huán)壽命。電池長(zhǎng)期循環(huán)使用會(huì)造成鋁箔腐蝕溶解,可形成可溶性三價(jià)鋁離子,會(huì)造成電解液的污染,并可能在負(fù)極還原沉積生成金屬Al枝晶,會(huì)影響鋰離子電池壽命和安全性能。一般通過(guò)氧化鈍化膜或表面涂覆導(dǎo)電碳涂層以及電暈處理對(duì)鋁箔進(jìn)行改性。


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