Uma bateria de lítio é uma pasta fluida mistura multifásica, que compreende um material activo, agente condutor em uma fase sólida, que compreende ainda um solvente líquido e o ligante (na forma dissolvida em um solvente), a bateria de lítio irá processo de secagem a estrutura do eléctrodo um impacto significativo, e outros estudos humanos Marcus Müller, Alemanha 卡尔斯鲁尼 Universidade encontrados no processo de secagem eléctrodo negativo grafite leva à ocorrência de agregação do eléctrodo de superfície de PVDF, gradiente de concentração de PVDF é formada no interior do eléctrodo, e secou-se com velocidade vai resultar em mais de PVDF agregação para a superfície do eléctrodo, o que levará a diminuir o teor de grafite / cobre interface de PVDF ligante, resultando numa fraca adesão do material activo, a degradação do desempenho da bateria. Stefan Institute of Technology 卡尔斯鲁尼mecanismo Jaiser que leva à distribuição desigual do PVDF no processo de secagem é um fenómeno capilar devido à estrutura porosa do eléctrodo, a evaporação do solvente na camada de superfície, a acção capilar subjacente do solvente será 'chupar' a superfície do eléctrodo, resultando em um eléctrodo de PVDF Distribuição não homogênea.
Investigação da Universidade do Kaerluni alemão difícil encontrar mais baixa taxa de secagem é propício a uma distribuição mais uniforme de PVDF para melhorar a aderência do eléctrodo, mas a velocidade de secagem é demasiado baixa irá resultar em significativamente mais baixa eficiência de produção, e por conseguinte cegamente reduzir a velocidade de secagem na produção real é impraticável. F. Fonte et Espanha 加泰罗尼亚 UNIVERSIDADE para resolver este problema, um processo de secagem eléctrodo bateria de iões de lítio foi modelada para simular o distribuição do processo de secagem adesiva PVDF eléctrodo interno e o processo de secagem, utilizando o modelo do processo é optimizado, diminuindo a velocidade do sistema de secagem empregue, no caso da redução do tempo de secagem assegura eléctrodo interno relativamente uniforme Distribuição de PVDF.
F. eléctrodo de fonte que pode ser seco em dois processos: Um processo de eléctrodo de encolhimento uniformes), no processo de forma gradual NMP solvente se evapora, a espessura da película da lama diminui gradualmente, mas devido às características de estabilidade da pasta de eléctrodo de modo que em que o material activo é ainda distribuição de partícula muito uniforme; 2) o segundo processo é que as partículas de material activo ter sido contacto completo, mas ainda tem mais solvente NMP entre as partículas de material activo, NMP porosidade de partículas no processo de secagem subsequente Gradualmente evapora, deixando os poros entre as partículas do material ativo.
Para o processo de secagem acima descrito F. Fonte estabelecido um modelo unidimensional, isto é, o material só irá ser difundido ao longo de uma direcção perpendicular ao eléctrodo, a pasta fluida de composição de fase líquida e sólida (teor de agente condutor Uma vez que poucas, de modo electricamente condutivo agentes não são contados separadamente, mas em que o agente adesivo condutor é considerado em), além disso, uma vez que a condutividade térmica da suspensão é muito elevada, de modo que não há nenhum gradiente de temperatura F. Fonte no filme lama, para simplificar ainda mais o modelo.
A análise do comportamento de PVDF no processo de cozimento, que F.Font papel PVDF no processo de secagem, principalmente, por duas forças: 1) a evaporação do solvente causado por forças de arrastamento viscoso, a superfície de arrasto do eléctrodo para o PVDF; 2 ) difusão devido ao gradiente de concentração, uma concentração mais elevada do PVDF a partir da superfície do eléctrodo do eléctrodo interno é empurrado para trás. estudos mostraram que quando a concentração de PVDF apenas 77% será cristalizado (deg.] C durante 60), sugerindo que, em uma primeira etapa O PVDF não atingirá a concentração de precipitação durante a secagem e o encolhimento da membrana da lama, o PVDF irá cristalizar no segundo passo de secagem, uma vez que o NMP evapora dos poros entre partículas.
No estudo do transporte de material no processo de secagem, precisamos usar um parâmetro adimensional importante Pe (Pe = vl / D, onde v é a velocidade característica, l é o comprimento da característica, D é o coeficiente de difusão), Pe significa A proporção de convecção e transporte de difusão no transporte de material Quando Pe aumenta, a proporção de convecção aumenta e a proporção de transporte de difusão diminui F. Font Divide o processo de secagem em secagem lenta de acordo com o valor de Pe. <<1) 和快速烘干过程 (Pe>> 1).
Durante o processo de secagem lenta (Pe<<1) 中, 粘结剂浓度随时间的变化如下式所示, 由于烘干过程中物质的扩散输送速度要快于对流输送速度, 因此PVDF粘结剂在电极内部并不会形成浓度梯度, 从而形成PVDF粘结剂均匀分布的电极.
No processo de secagem rápida (Pe >> 1), a difusão por convecção se torna o fator dominante, de modo que a concentração de adesivo PVDF em diferentes locais dentro do filme pode ser expressa pela seguinte fórmula: no caso de secagem de alta velocidade, em convecção. Sob o efeito do adesivo será levado à superfície do eletrodo, resultando em um gradiente de concentração significativo dentro do eletrodo.
Onde A (t) é dado por
A figura abaixo mostra a secagem a baixa velocidade (velocidade característica v = 1,25x10-7m / s, Pe = 0,1) e secagem a alta velocidade (velocidade especial v = 1,25x10-5m / s, Pe = 10) Nos dois casos extremos, a distribuição da concentração de PVDF dentro do eletrodo na direção Z em diferentes momentos pode ser vista no caso de secagem a baixa velocidade (abaixo de a) em cinco vezes As curvas de concentração calculadas são quase planas, indicando que a concentração de PVDF dentro do eletrodo muda muito pouco na direção Z. Vamos dar uma olhada na secagem de alta velocidade.Vemos a concentração de PVDF na superfície do eletrodo ao longo do tempo. O aumento rápido (aumento da extremidade da curva) e a concentração do adesivo PVDF na interface entre o material ativo e a folha de Cu são muito baixas, indicando que a secagem de alta velocidade faz um gradiente de concentração muito significativo dentro do eletrodo.
Pela análise acima, não é difícil ver que uma menor velocidade de secagem é propícia para uma distribuição mais uniforme do PVDF, mas na produção prática, a eficiência da produção também é uma consideração importante para nós, portanto, precisamos projetar um sistema de secagem mais adequado. Ele não só pode reduzir o gradiente de concentração de PVDF interno, mas também melhorar a eficiência de secagem F.Font compara os três sistemas de secagem a seguir: O primeiro é a taxa de secagem constante e o segundo é a taxa de secagem incremental. As três são taxas decrescentes de secagem, dos resultados do cálculo na figura a seguir, o sistema de secagem decrescente pode alcançar uma distribuição de concentração de PVDF mais uniforme, enquanto o sistema de secagem incremental obterá o maior gradiente de concentração de adesivo PVDF. Isso mostra que, para obter uma distribuição mais uniforme do PVDF na produção real, devemos usar um sistema de secagem com velocidade decrescente.
A distribuição desigual de adesivos PVDF causada pelo processo de secagem é um problema que vem nos atormentando há muitos anos.Embora todos saibam que reduzir a velocidade de secagem pode melhorar a uniformidade do adesivo, este método é frequentemente usado na produção prática de eficiência. Incapaz de adotar, o trabalho de F. Font nos permite vislumbrar a esperança de conciliar essa contradição Ao adotar um sistema de secagem com velocidade decrescente, é possível garantir a distribuição uniforme do PVDF no eletrodo e reduzir efetivamente o tempo de secagem. Vencer / vencer pela qualidade e eficiência.
