Investigación sobre el proceso de dispersión negativa de baterías de iones de litio

Batería de Ion litio: optimización de la mezcla de electronegativos para un mejor rendimiento

introducción

El proceso de mezcla y dispersión de los lodos de batería afecta significativamente la producción de baterías de iones de litio, lo que representa una etapa fundamental en todo el proceso de fabricación. La mezcla negativa comprende polvo de grafito, agentes conductores, agentes suspensivos y aglutin. Su preparación involucra una serie de procesos tales como la mezcla, disolución y dispersión entre materiales líquidos y sólidos, junto con variaciones en la temperatura, viscoy condiciones ambientales. La calidad de la dispersión del purín influye directamente en la calidad de la posterior producción de baterías de iones de litio y en el rendimiento de los productos finales. Varios fabricantes de células inviertiempo y costo significativo en mezclar ingredientes, a menudo excede 8 horas para materiales de electronegativos.

Optimización de la mezcla de electronegativos

En un esfuerzo por mejorar la eficiencia y reducir los costos de producción en la mezcla, el autor de este estudio llevó a cabo experimentos de optimización en el proceso de mezcla de electronegativos. Se realizó un análisis comparativo entre los procesos de agitación por viscoy dispersión de fluidos en cuanto A su impacto en el tamaño de partícula del material, estabilidad del contenido sólido, visco, resistencia y desempeño de la batería.

1.1 preparación de purines

1.1.1 el proceso de agitación por viscosidad

El purín obtenido a través de agitación viscose etiqueta como tipo I. el proceso de agitación incluye: 1) la adición de grafito, agentes conductores, y el 56% del polvo seco total CMC en proporción, removiendo uniformemente; 2) añadir agua desionizada, removiendo uniformemente; 3) añadir el polvo seco restante CMC, seguir removiendo uniformemente; 4) añadir SBR y remover hasta que quede uniforme.

1.1.2 proceso de dispersión de fluidos

El slurry obtenido a través de dispersión de fluido se etiqueta como tipo II. El proceso de agitación implica: 1) la adición de polvo seco CMC y agua desionizada, agitación; 2) adición de agentes conductores, sin dejar de remover uniformemente; 3) adición de grafito, agitación; 4) añadir SBR y continuar removiendo.

Producción de células 1.2

Usando lámina de aluminio de 0.016mm de espesor (producida en Shenzhen, ± 99.8%) y lámina de cobre de 0.009mm de espesor (producida en Shenzhen, ± 99.8%) como colectores de corriente positiva y negativa, después de la electrocapa (con un ancho de 6mil), los materiales se secan en condiciones de 85 ≥ C durante 8 horas, seguido de laminado (espesor de 0.125±0.002mm), corte (56mm de ancho para positivo y 581mm de ancho para negativo), produciendo hojas de electro. Utilizando una película de polietileno (PE) de 16μm de espesor (producido en Chongqing), 1,1mol /L LiPF/EC+DMC+EMC (relación de volumen de 1:2:1, producido en Guangzhou, grado de batería) electrolito, y las hojas de electrode hendiduras, los procesos tales como soldadura, bob, encapsul, soldadura en el punto inferior, ranurado, horneado, inyección y sellado se llevan a cabo de acuerdo con la company's proceso de producción para producir 32650 tipo 5.0Ah baterías de acero.

1.3 pruebas y análisis

viscosidad

Las muestras de los tipos I y II se agitan a 15r/min en un tanque de mezcla de 10L, y la viscose mide usando un visómetro digital NDJ-53 (producido en Beijing) cada 2 horas.

1.3.2 tamaño de partícula del purín

La distribución de tamaño de partícula de los lodos después de la agitación se mide usando un analizador de tamaño de partícula de láser Mastersizer 3000 (producido en el Reino unido) y se compara con la distribución de tamaño de partícula del polvo de grafito.

1.3.3 estabilidad del contenido sólido

La variación del contenido de sólidos se evalúa midiendo el contenido de purín de fondo en el tanque de mezcla cada 2 horas.

Resistividad de la hoja de membrana 1.3.4

Los lodos son recubiercon películas delgadas aislantes, secen en un horno a 95°C durante 4 horas, y la resistividad de las muestras se mide usando un LFY-406 (producido en Shenzhen).

1.3.5 resistencia adhesiva de las hojas

El slurry negativo es recubiery secado en lámina de cobre, creando hojas para pruebas de resistencia adheusando un FY-108 (producido en Dongguan).

1.3.6 carga de la razón corriente constante

Las pruebas de capacidad se realizan con un CT-3008W-5V10A. Gabinete de detección 204 (producido en Shenzhen) para la carga/descarga 1C y el registro de la celda#39;s carga de razón corriente constante.

1.3.7 rendimiento

Usando un gabinete de detección CT-3008W-SV30A-NF (producido en Shenzhen), el cell's tasa de retención de capacidad más de 200 ciclos se registra para las pruebas de carga/descarga 3C.

Resultados y discusión

viscosidad

La viscoes un parámetro crítico que refleja el flujo de purín y la estabilidad. Una viscoadecuada garantiza no sólo estabilidad, sino también efectos de recubrimiento ópti. Las curvas de cambio de viscopara los lodos tipo I y tipo II se muestran en la figura 1.

2.2 tamaño de partícula de purín

La distribución del tamaño de partícula es fundamental para determinar la dispersión del purín. Una alineación más cercana de la distribución de partículas de purín a la distribución de partículas de polvo indica una mejor dispersión. Las curvas de distribución granulométrica para los lodos tipo I y tipo II se muestran en la figura 2.

2.3 estabilidad del contenido sólido

La variación del contenido sólido sirve como indicador de la estabilidad del purín. La evaluación periódica del contenido sólido muestra tendencias a la sedimentación. En la figura 3 se muestran los cambios en el contenido de sólidos dentro de las 24 horas para diferentes mezclas.

2.4 resistividad de la hoja de membrana

En la figura 4 se compara la resistividad de las hojas de membrana preparadas a partir de lodos tipo I y tipo II.

Resistencia adhesiva de las hojas 2,5

Se realizan tres ensayos de resistencia adhesiva por serie para diferentes mezclas, como se muestra en la figura 5.

2.6 rendimiento

Durante el ciclo, el grafinegativo experimenta la expansión del volumen y la solvatación de electrolitos, lo que puede causar fragmentación y desprendimiento de grafi. el grafinegativo se encuentra en el proceso de descomposición. Los agentes conductores pueden conectar grafipara formar una red conductora robusta. La tasa de retención de capacidad de las células producidas a partir de diferentes lodos se muestra en la figura 6.

conclusión

La mezcla seca de CMC cae bajo la mezcla de polvo, facilitando la dispersión rápida dentro de una corta duración. Simultáneamente, el empleo de agitación de viscosomete el pura fuerzas significativas de cizallamiento y fricción, aumentando los efectos de dispersión. El slurry negativo producido a través de este método exhibe características superiores tales como visco, tamaño de partícula, estabilidad del contenido sólido, y funciona mejor que los slurries derivados de procesos de dispersión de fluido. La resistividad de las hojas de membrana es menor, la fuerza adhees mayor, y la tasa de retención de capacidad de las células es mayor cuando se producen a partir de purpurde tipo I. ¿Te gustaría apoyarme para que pueda crear más avisos gratis?