O processo de homogeneização e revestimento da produção de bateria de iões de lítio tem uma influência importante no desempenho da bateria de iões de lítio, de modo que as pessoas prestem mais atenção ao processo de homogeneização e revestimento. A pasta de lixívia consiste principalmente em material ativo e partículas de agente condutor, Solvente, aglutinante e outros componentes. Durante o processo de secagem, o solvente se volatilizará e o aglutinante precipitará na superfície do material ativo e no agente condutor. Portanto, o processo de secagem afetará a estrutura dos poros e a adesão do eletrodo Distribuição de agentes. Anteriormente apresentamos os resultados do estudo na Karlsruhe Industrial University na Alemanha e descobrimos que a taxa de secagem terá um impacto significativo na distribuição do aglutinante PVDF no eletrodo, a superfície do eletrodo será enriquecida durante a rápida secagem Mais pasta PVDF.
De fato, o revestimento é uma tecnologia amplamente utilizada, como a impressão de filmes, o revestimento de diafragmas e outros campos envolverão uma variedade de processos de revestimento de pasta, o revestimento é um assunto muito grande e o íon de lítio A bateria só está envolvida em uma área muito pequena. Hoje em dia, para que todos possam apresentar o revestimento após o processo de secagem do revestimento (não é a introdução do revestimento de pasta de lítio-íon, mas podemos aprender com Experiência).
Solução de solução única
Embora a solução de componente único seja muito mais simples que a do sistema complexo, o processo de secagem ainda é muito complicado. Em primeiro lugar, envolve a migração de moléculas solventes na fase líquida e a difusão da fase gasosa, No processo de evaporação da fase de vapor de fase líquida a vapor, as moléculas solventes se acumulam em direção à superfície líquida. A distribuição de moléculas solventes em solução é afetada por duas forças concorrentes, que são a difusão e a evaporação respectivamente. As duas forças Qual é o comprimento característico, D é o coeficiente de difusão, a função do tempo de evaporação é Tev = l / Vev, Vev é a taxa de evaporação e, portanto, pode ser baseada na função de tempo de difusão e A função de tempo de evaporação define um parâmetro Peclet para formação de filme como mostrado na seguinte equação.
Se os parâmetros de formação de filme Pe <1, 那么扩散速度较快, 那么由于蒸发形成的浓度梯度会很快在扩散的作用下消失, 从而保证形成均匀的膜结构. 但是如果Pe>1, então a taxa de evaporação é mais rápida do que a taxa de difusão, resultando assim que o gradiente de concentração aumenta com o tempo durante o processo de secagem, levando a uma diminuição da uniformidade da estrutura da membrana.
Como pode ser visto a partir da descrição acima, a menor taxa de secagem é favorável à formação de um filme mais uniforme, mas na produção real, preferimos secar rapidamente para melhorar a eficiência de produção no processo de secagem de alta velocidade resultando em polpa A concentração da superfície do material aumenta rapidamente, resultando em um aumento da viscosidade superficial e na formação de um material similar ao gel, que geralmente nos referimos como a "epiderme", que precisa ser evitada no revestimento. A "epiderme" não só causa o filme final Superfície áspera, afetando a secagem, mas também causa poços, micropores e outros defeitos na superfície da membrana.
No processo de secagem rápida, o aparecimento de "epiderme" na superfície da membrana causará instabilidade da solução. Um fenômeno instável é que a aparência da "epiderme" bloqueará a solução por baixo e afetará a secagem da película de solução. Uma instabilidade é a presença de defeitos de microporosidade na "epiderme" (estudos mostraram que a energia "epidérmica" liberada durante o processo de secagem é liberada sob a forma de micropores). Portanto, na produção real, a velocidade de secagem não pode ser perseguida cegamente De acordo com as características da solução, a escolha apropriada da velocidade de secagem apropriada.
Secagem de solução de dois componentes
As soluções de um componente discutidas acima são ideais e são freqüentemente usadas na produção real de mistura de múltiplos componentes, como uma variedade de características, tamanho das partículas, surfactantes e polímeros, cada componente Agora, damos propriedades diferentes à suspensão. Agora assumimos uma solução de cola contendo dois tamanhos de partículas, que são inicialmente distribuídos uniformemente em solução (como mostrado no Painel A abaixo). Durante o processo de secagem, devido à solução Existem dois tipos de partículas, então também temos dois números Pe: Pe1, Pe2, Pe1> 1 em um caso e Pe2<1, 此时大颗粒由于扩散比较慢, 因而会在溶液的表层会富集较多的大颗粒, 而小颗粒因为扩散速度比较快, 因而分散比较均匀, 最终会形成大颗粒在上层的分层结构. 此外, 在硬颗粒体系中, 如果两个Pe参数都大于1 (Pe1>1, Pe2> 1), e a diferença de tamanho entre o tamanho das partículas é relativamente grande (mais de 7 vezes a diferença), também pode resultar em partículas pequenas na estrutura de estratificação superior.
Observamos também a deslaminação da secagem em alguns nanosistemas, por exemplo, a velocidades de secagem mais baixas, forças de partículas e polímeros mais fracas podem causar aglomeração de partículas, mas polímero de partículas mais forte A força pode promover a formação de uma estrutura de filme mais uniforme. No processo de secagem rápida, a força de polímero de partículas mais fraca irá causar o polímero na partícula superior sob a estrutura em camadas na polimerização de partículas mais forte Sob a força do material, existe uma estrutura onde as partículas estão no polímero superior, e durante a alta velocidade de secagem, uma camada de "epiderme" é formada na superfície da película de solução, o que pode ser o motivo da maior delaminação do filme.
Compreensão real É uma questão muito complicada para entender a mudança de estrutura da suspensão durante a secagem. Especialmente no sistema de pasta complexa de bateria de iões de lítio, existem muitos tipos de partículas rígidas com diferentes características da superfície. A diferença de tamanho de partícula Ainda muito pobre (partículas de material ativo em 10-30um, agente condutor de algumas centenas de nanômetros a alguns microns), mas também aumenta a complexidade do eletrodo no processo de secagem, o sistema de secagem inadequado é propenso a estrutura de camadas de eletrodos, Assim, afetando as propriedades eletroquímicas do eletrodo, então precisamos explorar constantemente a experiência na prática, para melhorar a uniformidade dos eletrodos.
