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锂电池极片涂布干燥过程的方法解析

资料大小: 1.4 MB 所需积分: 0 下载次数: 用户评论: 0条评论,查看 上传日期: 2017-11-12 上 传 者: 廖光鑫他上传的所有资料

资料介绍

标签:锂电池(983)
  锂电池电极是一种颗粒组成的涂层,电极制备过程中,均匀的湿浆料涂敷在金属集流体上,然后通过干燥去除湿涂层中的溶剂。电极浆料往往需要加入聚合物粘结剂或者分散剂,以及炭黑等导电剂。尽管固含量一般大于30%,但是干燥过程中,溶剂蒸发时,涂层总会经历一定的收缩,固体物质在湿涂层中彼此接近,最后形成多孔的干燥电极结构。   锂电池极片涂布干燥过程的方法解析

 1、前言

  毛细管力作用在三相界面上,半月形液相蒸发固化,并显著影响电极微结构。当涂层收缩完成,随着溶剂进一步蒸发,气-液界面逐步从孔隙中退出,最后形成干涂层。在涂层收缩和溶剂蒸发过程中,添加剂容易迁移,可能在多孔电极中重新分配,比如普遍认为存在的粘结剂迁移。当干燥速度太高时,涂层表面溶剂蒸发,可溶性的或分散性的粘结剂倾向于以高浓度存在于涂层表面。相反,较低的干燥速度可以使粘结剂分布平衡。粘结剂迁移是电极制造过程中不期望发生的,局部富集必然导致其他区域量减少,比如涂层和集流体界面粘结剂减少会导致涂层结合强度低。而且粘结剂分布不均匀也会导致电池电化学性能裂化,比如内阻增加,相应倍率特性变差。因此,干燥条件以及溶剂蒸发对电极制造过程是非常重要的。   另外,涂层干燥又是和能源消耗相关的,因此电极干燥也是决定性的成本因素。近年来,电池工业上不断要求提高干燥速度,减少烘箱长度,从而降低能源消耗成本。要想提高干燥速度,就需要提高温度或者加大风量,然而这又会导致电极性能的下降。幸好,电极干燥不是一个线性过程,可以分为两个阶段,在第二阶段可以提高干燥速率。基于此,多区域干燥模型能够显着减少所需的干燥时间。这就需要我们深入认识电极干燥过程,不断克服目前的局限。

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