リチウム イオン 電池 の 電極 板 の 抵抗 を どう 効果的に 減らす こと が でき ます か

リチウムイオン電池電極シートの抵抗を減らすことは,材料,配合物,製造プロセスを含む体系的な作業です.効率的な電流収集器とコーティングとの間のインターフェイス接触を最適化しながら,均質で安定した電子伝導ネットワークです.

重要な4つの側面にわたる実証された効果的な戦略を以下に概説します

I. 材料システム最適化: 効率的な伝導の枠組みを構築する

導電剤の選択と組み合わせは,電極板抵抗に最も直接的な影響を与える要因である.

• 1.1 高いアスペクト比を持つ導電剤を優先する:

  伝統的な零次元炭黒 (スーパーPなど) と比べると一次元の炭素ナノチューブ (CNT) と二次元のグラフェンは,活性粒子の間の"点から線へ平面"の導電橋をより効率的に構築できます実験により,CNTを使用する電極シートは,Super Pを使用する電極シートよりも,抵抗力と内抵抗性が著しく低いことが示されています.グラフェンのシート型構造により連続的な伝導平面が形成される抵抗性をさらに低下させる.

• 1.2 複合電導剤の使用:

  異なる寸法の導電材料を組み合わせると,炭素黒,CNT,グラフェンなどの共働効果が生じ,より包括的で密度の高い導電網が作られる.単一の伝導剤の使用を上回る.

• 1.3 導電性結合剤の調査:

  粘着剤は通常隔熱性がありますが新しい導電性結合剤 (ポリアクリル酸 (PAA) や導電性粒子を含む複合結合剤など) は,結合機能を果たしながら導電性を提供することができる.研究によると,PAA ベースの結合剤は負電極の散布抵抗とシート抵抗の両方を 20% から 50% 減らすことができます.

プロセスパラメータ制御:マイクロ構造の最適化

導電網の形成の実際の有効性は製造プロセスによって決定される.

• 2.1 導電剤の含有量と分散を最適化する:

  導電剤の投与量には"スウィートスポット"があります.ある実験では,導電剤の含有量を0.5%から1に増加させました.5%が電極抵抗の大きさの下落をもたらしました■ 抵抗は1.5%を超えると,凝聚により減少し,増加するに至る.同時に,導電剤の均一な分散を確保するために,混合プロセスを最適化する必要があります.これにより,集積によって引き起こされる局所的な高抵抗を防止する.

• 2.2 カレンダー処理の最適化

  カレンダリングは粒子間の接触を強め 温度を適度に上昇させることで 結合剤が柔らかくなります導電性炭素が活性物質に粘着し,より効率的な導電網を形成することを容易にする試験によると,カレンダー温度を上昇させることで,正電極の抵抗性が著しく低下することが示されています.過剰な圧縮密度は粒子を粉砕したりイオンチャネルを阻害したりします電子伝導性とイオン輸送のバランスが取らなければなりません.

  ACEY-HRP100 電熱垂直式電極カレンダー機主に電池材料,金や銀などの小量の貴金属のローリング用に設計されている.実験室で制御された温度下で銅やアルミニウムのような非鉄金属ローリング厚さは調節可能で,操作は簡単です.特にクリーンエネルギーアプリケーションで使用されるリチウムイオン電池電極の薄めと密度化に適しています.

  

• 2.3 伝導剤と結合剤の比率の制御:

  厚い電極設計では,結合剤と導電剤の比を適切に減らすことが,導電剤と導電剤領域 (CBD) 内の毛穴のアクセシビリティを維持するのに役立ちます.電子抵抗を低減し,離子輸送能力を損なうことなく.

インターフェース工学:接触抵抗を減らす

活性材料のコーティングと電流コレクターの間の接触抵抗は,電極総抵抗の重要な部分を占める.

• 3.1 炭素で覆われた電流収集器の使用:

  アルミニウムまたは銅のホイールの表面を導電性炭素の薄い層で覆う (例えば,接触抵抗を減らす最も効果的な産業方法の1つです.この炭素層は,電流コレクターと活性物質の間の接点接触を大幅に改善し,電子流通のための均一な経路を提供します.ケーススタディは,このアプローチが接触抵抗を40%削減し,結合剤の使用を削減することを示しています.

• 3.2 グラフェンコーティングの採用:

  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.

わたしたち に つい て

アセイ・ニュー・エネルギーリチウムイオン電池産業のための研究開発とインテリジェント機器を専門とするハイテクメーカーです 2009年に設立され,17年以上の経験があります実験室での研究とパイロット生産から バッテリーパックの組み立てまで 完全なソリューションを提供しています工場のレイアウトデザイン,機器の研修・開発,製造,現場の設置・開設,運用訓練など 一括サポートをすることができます