Hoe kan de weerstand van elektrodeplaten van lithium-ionbatterijen effectief worden verminderd?

Het verminderen van de weerstand van lithium-ion-batterijelektrodeplaten is een systematische onderneming met betrekking tot materialen, formuleringen en productieprocessen.De kerndoelstelling is een efficiënteHet systeem is een uniek en stabiel elektronengeleidend netwerk, waarbij het interfaccontact tussen de stroomcollector en de coating wordt geoptimaliseerd.

De volgende schetsen bewezen, effectieve strategieën over vier belangrijke dimensies.

I. Materialsysteemoptimalisatie: het opbouwen van een efficiënt geleidingsraamwerk

De selectie en combinatie van geleidende stoffen zijn de meest directe factoren die de weerstand van de elektrodeplaat beïnvloeden.

• 1.1 Prioriteit geven aan geleidende stoffen met een hoge aspect ratio:

  In vergelijking met traditionele nul-dimensionale koolstofzwarte (zoals Super P),een-dimensionale koolstofnanobuisjes (CNT's) en tweedimensionaal grafeen kunnen efficiënter geleidende bruggen bouwen tussen actieve deeltjesExperimenten tonen aan dat elektrodeplaten die CNT's gebruiken aanzienlijk minder resistiviteit en interne weerstand vertonen dan die met Super P.De plaatvormige structuur van grafeen maakt het mogelijk om continue geleidende vlakken te vormen, waardoor de weerstand verder wordt verminderd.

• 1.2 Gebruik van samengestelde geleidende stoffen:

  De combinatie van geleidende materialen van verschillende afmetingen, zoals carbon black, CNTs en grafeen, creëert een synergetisch effect.met een vermogen van meer dan 50 W,.

• 1.3 Onderzoek naar geleidende bindmiddelen:

  Terwijl bindmiddelen meestal isoleren,nieuwe geleidende bindmiddelen (zoals polyacrylzuur [PAA] of samengestelde bindmiddelen die geleidende deeltjes bevatten) kunnen geleidingsvermogen bieden terwijl zij hun bindfunctie vervullenOnderzoek toont aan dat bindmiddelen op basis van PAA zowel de bulkweerstand als de plaatweerstand van negatieve elektroden met 20% tot 50% kunnen verminderen.

II. Beheersing van procesparameters: optimalisatie van de microstructuur

Het productieproces bepaalt de werkelijke effectiviteit van de vorming van het geleidende netwerk.

• 2.1 Optimalisatie van het gehalte en de dispersie van geleidende stoffen:

  In één experiment werd het gehalte aan geleidende stoffen verhoogd van 0,5% naar 1.5% resulteerde in een omvangsvermindering van de elektrodeweerstand• de verwarming van de stoffen met een hoog gehalte aan chemische stoffen, met name met een laag gehalte aan chemische stoffen, en met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een hoog gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen, met een laag gehalte aan chemische stoffen en met een laag gehalte aan chemische stoffen.het voorkomen van lokale hoge weerstand veroorzaakt door agglomeratie.

• 2.2 Optimalisatie van het kalenderproces:

  Het kalanderen versterkt het contact tussen deeltjes.het vergemakkelijken van de hechting van geleidende koolstof aan het actieve materiaal en de vorming van een effectiever geleidend netwerkStudies tonen aan dat het verhogen van de calenderingstemperatuur de resistiviteit van de positieve elektrode aanzienlijk kan verminderen.overmatige compactiedichtheid kan deeltjes verpletteren of ionenkanalen belemmerenHet is dus noodzakelijk een evenwicht te vinden tussen elektronische geleidbaarheid en ionentransport.

  ACEY-HRP100 elektrisch verwarmd verticaalelektrode-kalendermachineis voornamelijk ontworpen voor het rollen van batterijmaterialen, kleine hoeveelheden edelmetaal zoals goud en zilver,metalen zoals koper en aluminium onder gecontroleerde temperaturen in laboratoriumomgevingenDe rollingdikte is verstelbaar en de werking is eenvoudig. Het is vooral geschikt voor het dunner maken en verdichten van lithium-ion batterijelektroden die worden gebruikt in schone energie toepassingen.

  

• 2.3 Controle van de verhouding geleidende stof/bindmiddel:

  Bij dikke elektrodeontwerpen helpt een passende vermindering van de verhouding bindmiddel/geleidende stof de toegankelijkheid van poriën binnen het geleidende middel-bindmiddel domein (CBD) te behouden.waardoor de elektronische weerstand wordt verlaagd zonder afbreuk te doen aan de ionentransportmogelijkheden.

III. Interface engineering: vermindering van de contactweerstand

De contactweerstand tussen de actieve materiaalcoating en de stroomcollector vormt een aanzienlijk deel van de totale elektrodeweerstand.

• 3.1 Gebruik van met koolstof beklede stroomcollectoren:

  met een vermogen van meer dan 1 kVA, maar niet meer dan 1 kVAde koolstof gecoate aluminiumfolie) is een van de meest effectieve industriële methoden voor het verminderen van de contactweerstandDeze koolstoflaag verbetert het interfaccontact tussen de stroomcollector en het actieve materiaal aanzienlijk en biedt uniforme paden voor de elektronestroom.Case studies tonen aan dat deze aanpak de contactweerstand met 40% kan verminderen en het gebruik van bindmiddelen kan verminderen.

• 3.2 Aanpassing van grafeencoatings:

  Forming a graphene coating less than 1 μm thick on the current collector surface leverages the material's excellent two-dimensional conductivity to significantly reduce interfacial resistance while enhancing the adhesion of the active material.

Over ons

Acey Nieuwe Energieis een hightechfabrikant gespecialiseerd in onderzoek en ontwikkeling en intelligente apparatuur voor de lithium-ionbatterijindustrie.We bieden complete oplossingen van laboratoriumonderzoek en proefproductie tot batterijmontage.We kunnen een one-stop ondersteuning bieden voor het ontwerp van de fabrieksopstelling, de ontwikkeling en productie van apparatuur, de installatie en inbedrijfstelling ter plaatse en de opleiding van de bedrijfsvoering.