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磷酸铁锂材料在电池加工中常见问题分析

来源:其他信息时间:2023-02-02 预览: 受欢迎:储能电池工厂

第一个问题是材料分散

制浆是电池生产过程中最关键的工序之一。其核心任务是将活性物质、导电剂、粘合剂等材料均匀混合，使材料性能得到更好的发挥。要混合好，你必须能够分散。当粒径减小时，相应的比表面积增大，表面能增大，颗粒间聚合的趋势增大。克服表面能色散所需的能量越大。现在广泛采用机械搅拌。机械搅拌的能量分布不均匀。只有在一定区域内，剪切强度足够大，能量足够高，聚合的颗粒才能分离。提高分散能力，一是优化混合设备结构，在不改变最大剪切速度的情况下，增加有效分散区的空间比例；一是提高混合功率（提高混合速度）和剪切速度，相应的有效分散空间也会增加。前者属于设备问题。提升空间有多大？涂装线不予置评。在后一种情况下，提升空间是有限的，因为如果剪切速度提高到一定限度，就会破坏物料，破坏颗粒。比较有效的方法是采用超声波分散技术。只是超声波设备的价格比较高。我们之前接触过的一台价格和进口的日本机械搅拌机差不多。超声波分散工艺具有时间短、综合能耗低、浆料分散效果好、有效延缓物料颗粒聚合、稳定性大大提高等特点。此外，通过使用分散剂可以提高分散效果。

涂层均匀性

如果涂层不均匀，不仅电池一致性差，还会出现设计、使用安全等问题。因此，在电池生产过程中，严格控制涂层的均匀性。材料颗粒越小，越难做成均匀的涂层。就机制而言，我没有看到任何解释。涂层线被认为是由电极浆料的非牛顿流体特性引起的。电极浆料应为非牛顿流体中的触变性流体，其特点是静止时呈粘稠状甚至呈固体状，搅拌后变稀，易流动。在亚微观状态下，粘合剂呈线状或网状结构。搅拌时，这些结构被破坏，流动性好。静止时又重新形成，流动性变差。磷酸铁锂颗粒很小。同样的质量，粒子的数量增加。为了将它们连接起来形成有效的导电网络，所需的导电剂用量也随之增加。随着小颗粒和增加导电剂用量，所需的粘合剂用量也会增加。静止时更容易形成网状结构，流动性比常规材料差。

从混合机中取出的浆料到涂装的过程中，很多厂家仍然使用翻转桶来输送浆料。在此过程中，浆料不搅拌或搅拌强度低，浆料的流动性发生变化，逐渐变粘稠，呈果冻状。流动性差导致镀层均匀性差，表现为极面密度公差增大，表面形貌差。

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