Kuinka vähentää sideaineen kellumista litium-ioni-akkujen valmistuksen aikana?
Sideaineen kelluminen johtuu pääasiassa kuivumisolosuhteista. Kuivausolosuhteet sisältävät pääasiassa kuivausmenetelmän (sähkölämmitys, infrapunakuumennus tai höyrylämmitys), kuivauslämpötilan (lämpötilan valinta), uunin säädön (useita osia uunista), lämpötilagradienttia jne.
Liu Ping China Electronics Technology Group Co., Ltd:stä tutki tietyn katodilietteen kuivausmenetelmää. Kuivauslämpötilan ja uuniasetuksen vaikutus sauvakappaleen kuoriutumislujuuteen on esitetty kuvassa:
Positiivisten napakappaleiden kuorimislujuuden vertailukaavio eri lämpötila-alueilla
Kuvassa Z-akseli on kuoriutumislujuusarvo, X-akseli on lämpötilavälin jakauma ja Y-akseli on intervallin lämpötila-asetus. Tässä 2/2 X--akselilla tarkoittaa, että kuivausosa koostuu neljästä uunin osasta, joissa uunin lämpötila-asetukset ovat samat jokaisessa kahdessa osassa.
Vastaavasti 3/1 tarkoittaa, että kolmen uunin lämpötila-asetukset ovat samat ja toisen osan uunin lämpötila-asetukset ovat erilaisia. Kuvasta näkyy selvästi, että riippumatta siitä, mikä intervalli jakautuu, kuoriutumislujuuskäyrä näyttää saman trendijakauman. 150 astetta sisältävällä lämpötilavälillä kuoriutumislujuus on suhteellisen korkea ja 2-2 intervalliasetuksella kuoriutumislujuus on merkittävästi suurempi kuin 1-3 ja 3-1 välit.
Samalla uunin lämpötila-alueen asetuksella, kuten 2-2, voidaan nähdä, että sauvakappaleen kuoriutumislujuus on suurin lämpötila-asetuksen 90 -150 asteen alla ja kuoriutumislujuus on alhaisin lämpötilan alla. alueasetus 120 astetta -150 astetta, mikä tarkoittaa, että 120 asteessa asteen kuivauslämpötilassa sideaineen kulkeutumisella on suuri vaikutus sideaineen koheesiokykyyn.
Yllä oleva esimerkki havainnollistaa menetelmää kuivausosan lämpötilan valitsemiseksi ja lämpötilavyöhykkeen asettamiseksi pinnoitusprosessissa viitteellesi. Päällystystehokkuusvaatimusten parantuessa pinnoitusnopeus on noussut alkuperäisestä kymmenestä metristä sekunnissa seitsemäänkymmeneen tai kahdeksaankymmeneen metriin sekunnissa, ja lämpötilan valinta ja lämpötilavyöhykkeen hallinta ovat yhä tärkeämpiä.
Sideaineen kellumisen estämiseksi kuivausprosessin aikana lämpötilavyöhykkeen ohjaus valitsee kolmi-- tai nelivaiheisen- tai jopa monivaiheisen lämpötilan- gradienttijakauma. Yleensä matalaa lämpötilaa käytetään estämään ruiskutetun napakappaleen pääsy korkean lämpötilan alueelle. Nopean keskeytyksen aiheuttama vika on korkea lämpötila-alue. Tällä alueella PVDF:n kiteisyys on korkea ja sillä on hyvä tarttuvuus, mikä vaikuttaa positiivisesti valmistetun akun sisäiseen vastukseen ja syklin suorituskykyyn.
Kolmannessa vaiheessa lämpötila lasketaan alempaan lämpötilaan kutistumisen ja pinnoitevirheiden estämiseksi sen jälkeen, kun liian korkea lämpötila on äkillisesti jäähtynyt. Kunkin yrityksen käyttämien erilaisten aktiivisten materiaalien ja PVDF-materiaalien vuoksi on tarpeen tehdä yksittäisiä kokeita optimaalisen kuivauslämpötilan ja lämpötilavyöhykkeen asetusolosuhteiden määrittämiseksi.
Olosuhteiden valinnan on vastattava samanaikaisesti litiumioniakkujen suorituskykyä ja tuotantotehokkuutta. Tehokkuuden parantamiseksi ei voida jättää huomiotta akun laatua, eikä täydellistä suorituskykyä voida sokeasti tavoitella tuotannon tehokkuuden vähentämiseksi ja tuotantokustannusten lisäämiseksi. Kuivausmenetelmä useilla-gradienttilämpötila-asetuksilla voi tehokkaasti vähentää sideaineen epätasaista jakautumista, joka johtuu PVDF-sideaineen kellumisesta, ja varmistaa myös napakappaleen tuotannon tehokkuuden.
