Процесс гомогенизации и покрытия литий-ионных аккумуляторов имеет важное влияние на производительность литий-ионной батареи, поэтому люди уделяют больше внимания процессу гомогенизации и покрытия. Жидкость ионно-ионной батареи в основном состоит из активного материала и частиц проводящего агента, Растворитель, связующее и другие компоненты.В процессе сушки растворитель будет улетучиваться и связующее будет осаждаться на поверхности активного материала и проводящего агента. Следовательно, процесс сушки будет влиять на структуру пор и адгезию электрода Распределение агентов. Ранее мы представили результаты исследования в промышленном университете Карлсруэ в Германии и обнаружили, что скорость сушки будет оказывать значительное влияние на распределение связующего PVDF в электроде, поверхность электрода будет обогащаться во время быстрой сушки Больше связующего PVDF.
Фактически, покрытие является широко используемой технологией, такой как пленочная печать, диафрагменное покрытие и другие области, будет включать в себя множество процессов нанесения суспензии, покрытие является очень большим предметом, а литий-ионный Батарея задействована только в очень маленькой области. Сегодня каждому нужно вводить покрытие после процесса сушки покрытия (это не введение литиево-ионного аккумулятора, но мы можем узнать из опыт).
Сушка однокомпонентного раствора
Хотя однокомпонентное решение намного проще, чем сложная система, процесс сушки все еще очень сложный. Во-первых, он включает миграцию молекул растворителя в жидкой фазе и диффузию газовой фазы, В процессе испарения паровой фазы из жидкой фазы в парообразную фазу молекулы растворителя будут накапливаться в направлении поверхности жидкости. На распределение молекул растворителя в растворе влияют две конкурирующие силы, которые являются диффузией и испарением соответственно. Какова характеристическая длина, D - коэффициент диффузии, функция времени испарения Tev = l / Vev, Vev - скорость испарения и, следовательно, может быть основана на функции времени диффузии и Функция времени испарения определяет параметр Пеклета для формирования пленки, как показано в следующем уравнении.
Если параметры формирования пленки 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, то скорость испарения выше скорости диффузии, что приводит к увеличению градиента концентрации во времени в процессе сушки, что приводит к уменьшению однородности структуры мембраны.
Как видно из приведенного выше описания, более низкая скорость сушки способствует формированию более однородной пленки, но при фактическом производстве мы предпочитаем быстро сушить, чтобы повысить эффективность производства в процессе высокоскоростной сушки, приведет к образованию целлюлозы Концентрация поверхности материала быстро возрастает, что приводит к увеличению поверхностной вязкости и образованию гелеобразного материала, который мы обычно называем «эпидермисом», которого следует избегать в покрытии. «Эпидермис» не только вызывает окончательную пленку Грубая поверхность, влияющая на сушку, но также вызывает ямы, микропоры и другие дефекты на поверхности мембраны.
В процессе быстрой сушки появление «эпидермиса» на поверхности мембраны вызовет неустойчивость раствора. Нестабильным явлением является то, что появление «эпидермиса» блокирует раствор под ним и влияет на сушку пленки раствора. Одна нестабильность - наличие дефектов микропористости в «эпидермисе» (исследования показали, что энергия «эпидермала», высвобождаемая во время процесса сушки, выпускается в виде микропор.) Поэтому при фактическом производстве скорость сушки не может слепо следовать В соответствии с характеристиками решения подходящий выбор подходящей скорости сушки.
Двухкомпонентная сушка раствора
Однокомпонентные растворы, рассмотренные выше, являются идеальными и часто используются при фактическом производстве многокомпонентного смешивания, таких как различные особенности, размер частиц, поверхностно-активные вещества и полимеры, каждый компонент Теперь мы дадим различные свойства суспензии. Теперь мы принимаем раствор клея, содержащий два размера частиц, которые изначально распределяются равномерно в растворе (как показано на панели A ниже). В процессе сушки, поскольку раствор Существует два типа частиц, поэтому у нас также есть два числа Пе: Pe1, Pe2, Pe1> 1 в одном случае, а 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), а разность размеров между размером частиц относительно велика (разница более чем в 7 раз), может также приводить к образованию мелких частиц в верхней стратификационной структуре.
Мы также наблюдали расслоение сушки в некоторых наносистемах, например, при более низких скоростях сушки, более слабые силы частиц и полимера могут вызвать агломерацию частиц, но более сильный полимер частиц Сила может способствовать формированию более однородной структуры пленки. В процессе быстрой сушки более слабая сила частиц и полимера приведет к образованию полимера в верхней частице под слоистой структурой в более сильной частице-полимеризации Под действием материала существует структура, в которой частицы находятся на верхнем полимере, а во время высокоскоростной сушки на поверхности пленки раствора образуется слой «эпидермиса», что может быть причиной самого расслоения пленки.
Реальное понимание Это очень сложная проблема, чтобы понять изменение структуры суспензии во время сушки. Особенно в сложной суспензионной системе литий-ионной батареи существует много видов твердых частиц с различными характеристиками поверхности. Разница в размере частиц Все еще очень плохие (активные частицы материала в 10-30 мкм, проводящий агент от нескольких сотен нанометров до нескольких микрон), но также увеличивают сложность электрода в процессе сушки, неправильная система сушки подвержена электродной слоистой структуре, Таким образом, влияя на электрохимические свойства электрода, поэтому нам необходимо постоянно изучать опыт на практике, чтобы улучшить однородность электродов.
