Waarom barsten de elektroden van lithium-ionbatterijen?

Het scheuren van lithium-ionbatterijelektroden is altijd een uitdagend probleem geweest in de industrie.spanning en gradiëntspanning, waarbij de nadruk ligt op de eigenschappen van de mis, de coatingprocessen en de huidige vraagstukken van de verzamelaar.

Om deze problemen op te lossen, worden verschillende haalbare verbeteringsoplossingen voorgesteld: optimalisatie van de slurryformulering, nauwkeurige beheersing van de droogcurve,De Commissie heeft de Commissie verzocht om een verslag uit te brengen over de resultaten van de evaluatie van de resultaten van het onderzoek., en de productie van batterijen betrouwbaarder te maken.

Elektroden zijn een cruciaal onderdeel van lithium-ionbatterijen, die rechtstreeks van invloed zijn op de prestaties en veiligheid van de batterij.een uitdaging voor de ontwikkeling van batterijenEen diepgaand onderzoek naar de oorzaken en de mechanismen van elektroodengekraak en het voorstellen van doeltreffende verbeteringsmaatregelen is bijzonder belangrijk.

I. Kernmechanismen van het kraken

1. Stressprincipe

Verdunning en krimping van het oplosmiddel: tijdens de elektrodevoorbereiding is het oplosmiddelgehalte in de slurry hoog.het volume van de mis krimpen en spanning veroorzakenAls deze krimpspanning de kleefkracht van het bindmiddel overschrijdt, zal de elektrode barsten.Elektroden zonder bindmiddel zijn meer vatbaar voor barsten na het drogen.

Op microscopisch niveau zijn elektroden samengesteld uit veel deeltjes.wat leidt tot ongelijke interactie krachtenDeze ongelijkheid veroorzaakt een lokale spanningsconcentratie, waardoor scheuren ontstaan.

2. Invloed van gradiëntstress

Het oppervlak en het binnenste van de elektrode drogen met verschillende snelheden; het oppervlak droogt sneller, terwijl het binnenste relatief langzaam droogt.en de interactie tussen het oppervlak en het interieur verhoogt het risico op scheuren.

II. Drie belangrijke oorzaken

1. Slurry Factoren

Onvoldoende bindmiddel: Onvoldoende bindmiddel inhoud verzwakt de bindkracht tussen deeltjes, waardoor het risico op scheuren toeneemt.

2Abnormale viscositeit

Hoge viscositeit: als de viscositeit van de slurry te hoog is, kunnen onevenwichtige coating en onevenwichtige krimp tijdens het drogen gemakkelijk leiden tot barsten.

Lage viscositeit: Te lage viscositeit kan deeltjesagglomeratie veroorzaken, wat resulteert in verschillende krimpgedrag tijdens het drogen en toenemende interne stress.

Deeltjesverdeling: onevenwichtige deeltjesverdeling kan leiden tot de samenvoeging van grote deeltjes, wat leidt tot lokale spanningsconcentratie en kraken.

3. Coatingproces

Beschermingssnelheid: overmatige snelheid kan leiden tot onvoldoende verdamping van het oplosmiddel, verhoogde interne druk en verhoogde vatbaarheid voor barsten.

Temperatuurbeheersing: Onjuiste droogtemperatuur en aanzienlijke verschillen in verdamping tussen de oppervlakte en het interieur verhogen het risico op barsten.

Dikteverschuiving: ongelijke laagdikte veroorzaakt verschillende mate van krimp in verschillende gebieden, waardoor de stressconcentratie toeneemt.

4. Huidige verzamelaarsproblemen

Ruwheid van het oppervlak:

Overmatig glad: Een te glad oppervlak heeft geen hechting en is gevoelig voor schillen en scheuren.

Overmatig ruw: een overmatig ruw oppervlak leidt tot ongelijke coating en verhoogt het risico op barsten.

Schoonheid: Onzuiverheden kunnen de hechting van de slurry verstoren, waardoor stressconcentratie en scheuren ontstaan.

III. Verbeteringsrichtingen

1Optimaliseren van de slurry-formulering

Bindercontrole: nauwkeurige controle van het bindergehalte om de stabiliteit van de elektrodeconstructie te waarborgen en het risico op scheuren te verminderen.

Viskositeitsregeling: de viscositeit van de mis moet op passende wijze worden aangepast om optimale doorlaatbaarheid en uniformiteit te bereiken.

2. Precieze controle van het droogproces

Temperatuurgradiënt: Door de temperatuurgradiënt op de juiste manier in te stellen, wordt de verdamping van het oppervlak van het oplosmiddel vertraagd en wordt de spanningsgradiënt verminderd.

De snelheid van het drogen wordt door dynamische aanpassing gecontroleerd en zorgt voor een gelijkmatige verdamping van het oplosmiddel, zowel intern als op het oppervlak.

3Verbeterde verwerking van stroomcollectoren

Oppervlaktebehandeling: het verbeteren van de oppervlaktebuigzaamheid van de stroomcollector verbetert de slijmkoppeling en voorkomt scheuren.

Reinigingsnormen: Door strikte reinigingsnormen vast te stellen, wordt ervoor gezorgd dat het huidige verzamelaaroppervlak vrij is van onzuiverheden, waardoor het risico op scheuren wordt verminderd.

IV. Conclusie

Het scheurprobleem van lithium-ion-batterijelektroden wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder de formulering van de mis, het coatingproces en de eigenschappen van de stroomcollector.

ACEY-HFC250filmcoatingmachinewordt veel gebruikt bij het bestuderen van verschillende hoogtemperatuurcoatingsfolies, waaronder keramische folies, kristallijne lagen, coatings van batterijmateriaal en gespecialiseerde nanofilms.Ze zijn ontworpen om te voldoen aan toekomstige technologische vooruitgang in de filmvorming bij hoge temperatuur.

Door de slurry te optimaliseren, het droogproces nauwkeurig te beheersen en de huidige verwerkingstechnologie te verbeteren, kunnen we de kwaliteit en stabiliteit van elektroden effectief verbeteren,bevordering van de ontwikkeling van lithium-ionbatterijtechnologieWij hopen dat deze studies en suggesties de productie en toepassing in verwante industrieën zullen helpen!