En raison de leur forte teneur en nickel supérieure PANE capacité, prennent peu à peu une place de marché de la batterie au lithium-ion haute, mais les matériaux de haute Ni CNEDD apportent également le processus de production de la batterie lithium-ion de grande capacité nécessite une forte Ni plus matériau NCA raison de la forte teneur en Ni, une couche de surface sujette de composition LiOH / Li2CO3 sur la surface des particules de matière, ce qui entraîne des particules du matériau alcalin résiduel NCA est élevée, l'électrode de régulation de l'humidité pour l'homogénéisation et le revêtement d'une ultérieure les exigences et homogénéisés et enduit avec la production de la batterie lithium-ion comme la clé d'avoir un impact significatif sur la performance électrochimique des batteries lithium-ion, donc dans cet article, les petites séries et de parler avec tout le monde sur le processus de production d'électrode Influence des performances électrochimiques de la batterie Li-ion.
Procédé de production de la batterie au lithium-ion, l'uniformité de la suspension, la stabilité de l'épaisseur du revêtement, la densité et la porosité de roulement afin de l'électrode a un effet important sur la performance électrochimique d'une batterie au lithium-ion, un procédé pour la production d'une bonne lecture propriétés électrochimiques CNEDD du matériau est d'une grande importance, mais cette partie est souvent appartiennent à la technologie de base de l'entreprise, la confidentialité générale et le mode de protection des brevets « blocus technologique », donc cette partie nous avons rarement accès à plus les concepteurs comptent sur l'accumulation de la technologie dans leur travail quotidien, et aujourd'hui nous voulons introduire le contenu des centres de recherche ZSW de l'Allemagne, la compilation et l'analyse de Hai Yen Tran, CorinaTäubert, magrets-Wohlfahrt Mehrens et ainsi de suite.
Dans cet article, Hai Yen Tran partagé avec notre épaisseur de l'électrode, le compactage et le rendement du cycle de la densité du type agent conducteur matériau vie calendaire NCA et de la stabilité thermique.
Effet de l'épaisseur du revêtement
La quantité de revêtement a des implications importantes pour l'exécution du cycle d'une batterie au lithium-ion, Manabu et de telle sorte que l'épaisseur du revêtement de l'électrode positive de la batterie au lithium-ion doit être contrôlée entre 80-250um, afin d'assurer une haute densité d'énergie et le rendement de cyclage à long terme de la batterie au lithium-ion est inférieure sur la photo Hai Yen Tran matériau de suspension NCA (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2) (avant séchage) les résultats de revêtement dans une vue en coupe transversale de la surface des tests de feuille d'aluminium et de performance en fonction des différentes épaisseurs de revêtement.
A partir des résultats du test de grossissement, on peut voir qu'à plus faible grossissement, l'épaisseur du revêtement n'a pas d'effet significatif sur la capacité du matériau NCA, mais à des grossissements plus élevés, l'électrode mince peut exercer plus de capacité. parce que plus faible quantité de revêtement peut être raccourci distance de diffusion de Li +, de réduire la polarisation de l'électrode, augmentant ainsi la capacité du jeu matériau dans la conception des batteries au lithium-ion, pour examiner entièrement l'utilisation de batteries lithium-ion, le type d'énergie de la batterie peut être revêtue certains volumes, d'augmenter la proportion de matière active dans la batterie autant que possible, mais aura la quantité réduite de revêtement de type d'alimentation de la batterie, ce qui réduit la distance de diffusion de Li +, pour améliorer la capacité de débit batterie lithium-ion.
L'effet de la densité de compactage
La cathode après revêtement et séchage, la porosité de l'électrode est généralement comprise entre 60% à 70%, après le laminage, la porosité sera réduite à 30 à 40% des électrodes compactés peuvent être améliorées non seulement l'ion lithium la densité d'énergie volumétrique de la batterie, mais aussi pour améliorer la conductivité de l'électrode, de réduire la résistance mais une trop faible porosité aura une incidence sur l'électrolyte infiltré dans l'électrode, l'influence dans celle-ci de diffusion Li +, tandis que la pression de laminage est également susceptible d'entraîner une activité excessive Les particules de matériau cassé et ainsi de suite, de sorte que l'électrode n'est pas stratifiée, plus la meilleure densité.
La figure ci-dessous montre une épaisseur de revêtement d'électrodes et les propriétés électriques de l'interface figures résultat de 250um (avant séchage) du rouleau d'électrode compactée à une pression 0-867MPa Comme on peut le voir sur la figure, seule une certaine pression de laminage important augmente la densité de l'électrode augmente également la résistance de liaison entre la couche de matière active et un collecteur de courant Al-aluminium. Cependant, lorsque la pression de laminage est supérieure à 694MPa, nous avons observé la portion des particules de matériau actif noyées dans la feuille d'aluminium, qui Peut avoir un certain impact sur les performances du cycle de la batterie.
Les résultats des tests de performances électriques montrent que les performances d'amplification de l'électrode NCA après l'électrode ont été significativement améliorées, principalement parce que le processus NCA du rouleau améliore le contact entre les particules, réduisant ainsi la résistance de contact, améliore aussi le contact entre le matériau actif et le collecteur de courant Al-feuille, améliorant ainsi la capacité de l'électrode à un grossissement de jeu, mais après que la pression est supérieure à 694MPa, la matière particulaire se produit une certaine porosité NCA brisée, et une faible affectent également la diffusion de Li +, roulant ainsi à l'électrode 520MPa présente les meilleures propriétés de taux. de l'analyse ci-dessus peut être la pression de roulement est trop vu petit et trop grand ne favorise pas jouer les propriétés des matériaux, CNEDD Hai Yen Tran le contrôle de la pression recommandée entre le matériel 520MPa-694MPa, à la fois pour assurer un bon contact entre les électrodes internes, la feuille d'électrode d'Al, de réduire la résistance de contact, les particules de matière active, mais aussi pour éviter d'écraser une déformation excessive de la feuille d'aluminium et de réduire la perte de la substance active , Afin d'améliorer la performance de la vitesse de l'électrode et la performance du cycle.
Effet de l'agent conducteur
Le matériau d'électrode positive pour un matériau d'oxyde de métal de transition, ce qui était significativement plus faible que le matériau conducteur de l'électrode négative est du graphite, et donc lors de la préparation de l'électrode positive d'une batterie au lithium-ion, un agent conducteur est généralement nécessaire d'ajouter une partie, pour être en mesure de construire une entre les particules de matériau actif réseau conducteur, de réduire la résistance de contact, afin d'améliorer le taux et le rendement du cycle de l'agent conducteur de courant d'électrode, les batteries au lithium-ion utilisées sont :. « zéro-dimensionnel » agent conducteur, par exemple, SP et al., « une dimension » agent conducteur, tel que des fibres de carbone, le carbone nano tubes, « à deux dimensions » agent conducteur tel que les matériaux à base de graphite, etc., en raison des caractéristiques structurelles des différents matériaux eux-mêmes, les batteries au lithium-ion ont des effets différents.
NCA ajouté ci-dessous montre les différentes proportions de l'électrode et la performance conductrice de taux d'superp et le rendement du cycle d'électrodes de graphite SFG6 peut noter que seulement ajouter des électrodes de graphite conducteur du point de vue de la seule capacité à jouer 100mAh / g, environ les trois autres les espèces d'électrodes SP en ajoutant 63% d'un agent conducteur, principalement parce que le diamètre des particules de graphite du matériau conducteur est relativement grande (D50 = 3.5um), et présente une structure lamellaire, et ne peut donc garantir un bon contact entre les particules NCA et de petites particules après SP (environ de diamètre 40 nm) peut être bien dispersé dans l'électrode interne, pour améliorer la conductivité entre les particules NCA du point de vue des performances de la circulation, la SP a ajouté 4% ou plus, de bonnes performances de cycle peut être obtenue électrode NCA , mais le point de vue de la performance de taux, 4% SP ne peut toujours pas répondre aux exigences de la décharge électrique à un courant, on peut voir sur la figure, un grossissement à 5 ° C, a été ajouté 8% des électrodes SP, la performance de taux est nettement mieux que d'autres moins ajouter des électrodes SP.
L'analyse peut être vu de ce qui précède, l'agent conducteur est choisi en fonction de l'utilisation prévue pour une cellule sélectionnée, le type de cellule, tels que l'énergie, seulement besoin d'ajouter plus de 4% de la SP pour répondre aux besoins, mais le type de puissance de la batterie autant que possible, il faut SP agent conducteur pour ajouter un peu plus.
En tant qu'élément clé de la production de batteries lithium-ion, l'homogénéisation et le processus de revêtement ont une influence décisive sur les performances des batteries lithium-ion, en particulier les matériaux NCA en tant que nouveau matériau de cathode de grande capacité. Mener des recherches approfondies pour maximiser les avantages de performance des matériaux NCA.
