كيفية حل مشكلة تجانس الطلاء لبطارية LiFePO4؟

LiFePO4ضعيف في التوصيل الكهربائي بسبب معامل الانتشار المنخفض لـأيون الليثيوم. النهج الحالي هو جعل الجسيمات أصغر أو حتى نانوية. من خلال تقصير مسار ترحيل لي + والإلكترونات ، تزداد سرعة الشحن والتفريغ (نظريًا ، يتناسب وقت الترحيل عكسياً مع مربع مسار الهجرة). لكن هذا يجلب سلسلة من المشاكل الصعبة لمعالجة البطارية. دعونا نلقي نظرة علىكيفية حل هذه المشكلة&نبسب;من&نبسب;تجانس طلاء بطارية ليثيوم فوسفات الحديد.

الطلاء غير المستويليفيبو4&نبسب;البطاريةلا يؤدي فقط إلى ضعف تناسق البطارية ، بل يؤثر أيضًا على التصميم وسلامة الاستخدام. لذلك أثناء عملية الإنتاج ، يتم التحكم بشكل صارم في توحيد الطلاء في تصنيع بطارية الليثيوم. يعرف الأشخاص المنخرطون في عملية الصياغة والطلاء أنه كلما كانت جزيئات المادة أصغر ، زادت صعوبة عمل طلاء موحد.

ملاط القطبينتمي لس بالنسبة للسوائل المتغيرة الانسيابية في السوائل غير النيوتونية ، فإن خاصية هذا النوع من السوائل تكون سميكة حتى عندما تكون صلبةيبقىس&نبسب;ثابت ، ولكن بعد التحريك ، يصبح ضعيفًا وسهل التدفق. البأناندينج&نبسب;وكيل&نبسب;هي بنية خطية أو شبكة في الحالة دون المجهرية ، سيتم تدمير هذه الهياكل عند التحريك ، وتتحول السيولة إلى حالة جيدة ، ولكن بعد الحفاظ على ثباتها ، ستكون السيولة سيئة بسبب إصلاح الهياكل. يعد إعادة تكوين LiFePO4 أمرًا جيدًا ، تحت نفس الكتلة ، يزداد عدد الجسيمات لتجميعها معًا لتشكيل شبكة موصلة فعالة ، كما يتم زيادة كمية العامل الموصّل المطلوب. عندما يكون حجم الجسيمات صغيرًا وتزداد كمية العامل الموصّل ، فإن الكمية المطلوبةبأناندينجعامل يزيد أيضا. عند الوقوف ، يكون من الأسهل تكوين هيكل شبكة والسيولةالعملسومن المواد التقليدية.

أثناء عملية إخراج الملاط من الخلاط إلى الطلاء ، لا يزال العديد من المصنّعين يستخدمون نقل دلو الدوران ، ولا يتم تقليب الملاط أوليسيتم التقليب بقوة في العملية عند درجات منخفضة ، تتغير سيولة الملاط وتصبح سميكة تدريجياً ، بحيث تشبه الهلام. السيولة ليست جيدة ، مما يؤدي إلى أن تجانس الطلاء ليس جيدًا ،الذي يمثله زيادة صفيحة العمود سطح - المظهر الخارجيتحمل الكثافة ، التضاريس السطحية ليست جيدة.

التحسين الأساسي هو من المادة ، مثل زيادة موصلية الجسيمات ، كروية الجسيمات ، إلخ. قد يكون هناك تأثير محدود في وقت قصير. استنادًا إلى المواد الموجودة ، من منظور معالجة البطارية ، يمكن محاولة التحسين من الجوانب التالية.

1.استخدم عامل موصل "خطي".

إن ما يسمى بالعوامل الموصلة "الخطية" أو "الحبيبية" هي صورة المؤلف ، والتي قد لا يتم وصفها في المصطلحات الأكاديمية.

يتم استخدام عامل موصل "خطي" ، والذي يتكون بشكل رئيسي من VGCF (ألياف الكربون) ، سي إن تي إس (الأنابيب النانوية الكربونية) ، والأسلاك المعدنية النانوية ، وما إلى ذلك. قطرها في بضع نانومترات إلى عشرات النانومترات ، وطول عشرات الميكرونات أو حتى بضعة سنتيمترات ، وعامل التوصيل "الحبيبي" الشائع الاستخدام (مثل سوبرب ، كانساس-6 ) حجمها بشكل عام بعشرات النانومترات ، وحجم مواد البطارية هو بضعة ميكرونات.الاتصال بـ ورقة القطبأيّتتكونس&نبسب;لعامل موصل "حبيبي" ومادة فعالة هو مثل الاتصال من نقطة إلى أخرى ، يمكن لكل نقطة فقط الاتصال بالنقاط المحيطة؛الاتصال بـ ورقة القطبأيّتتكونق من"لفي الاذن ”عامل موصل ومادة فعالةنقطة-إلى-خط ، خط-إلى-خط&نبسب;الاتصال ، كل نقطة يمكن أن تكوناتصلتيدفي نفس الوقت وبواسطةالعديد من الخطوط ، يمكن لكل سطرايضااتصل&نبسب;مع&نبسب;العديد من الخطوطفي نفس الوقتكلما زاد قسم الاتصال ، كانت القناة الموصلة أفضل. استخدام أشكال مختلفة من تركيبات العوامل الموصلةسوف نحصل على&نبسب;توصيل كهربائي أفضل.

الآثار المحتملة لاستخدام عامل موصل "خطي" مثل سي إن تي إس أو VGCF هي:

(1) يمكن للعامل الموصل الخطي تحسين تأثير الترابط والمرونة والقوة لصفيحة العمود إلى حد معين ؛ &نبسب;

(2) تقليل كمية العامل الموصّل (تذكر أنه تم الإبلاغ عن أن الكفاءة الموصلة لـ سي إن تي إس كانت 3 مرات من عامل توصيل الجسيمات التقليدي بنفس الكتلة (الوزن)) ، و (1) ، &نبسب;

يمكن أيضًا تقليل كمية الغراء ، ويمكن زيادة محتوى المواد الفعالة ؛ &نبسب;

(3) تحسين الاستقطاب وتقليل مقاومة التلامس وتحسين أداء الدورة ؛ &نبسب;

(4) تحتوي الشبكة الموصلة على عدد أكبر من عقد الاتصال ، والشبكة أكثر كمالا ، وأداء المعدل أفضل من عامل التوصيل التقليدي ؛ رتم تحسين أداء تبديد الحرارة ، وهو أمر مفيد للغاية بالنسبة للارتفاعمعدل الأوقات&نبسب;البطاريات.  

(5) تم تحسين أداء الامتصاص ؛ &نبسب;

(6) ارتفاع أسعار المواد وارتفاع التكاليف. عامل موصل 1 كجم ، شائع الاستخدام رائع هو عشرات فقطصuan ، VGCF يبلغ حوالي ألفين أو ثلاثة آلافصوان ، سي إن تي إسهو&نبسب;سأعلى قليلاً من VGCF (1KgCNTs عند 4000صuan عند إضافة 1٪ ، حوالي 0.3صuan لكل آه التكلفة إرادة زيادة)؛ &نبسب;

(7 ) سي إن تي إس و VGCF والأسطح المحددة الأخرى عالية ، لذا فإن كيفية تفريقها هي مشكلة يجب حلها أثناء الاستخدام ، وإلا فلن يكون الأداء رائعًا إذا كان التشتت غير جيد &نبسب;

نقرة. يمكن استخدام التشتت بالموجات فوق الصوتية والوسائل الأخرى. توفر بعض الشركات المصنعة للأنابيب النانوية الكربونية محلول موصل مشتت.

2. تحسين تأثير التشتت

بالنسبة للطين ذو تأثير التشتت الجيد ، سيتم تقليل احتمالية تكتل تلامس الجسيمات بشكل كبير ، وسيتم تحسين استقرار الملاط بشكل كبير. يمكن تحسين تأثير التشتت إلى حد ما عن طريق تحسين خطوات الصيغة والجمع ، والتشتت فوق الصوتي المذكور أعلاه هو أيضًا طريقة فعالة.

3. تحسين عملية نقل الطين &نبسب;

عندما يتم تخزين الملاط ، يمكن التفكير في زيادة سرعة التحريك لتجنب لزوجة الملاط ؛إذا تم نقل الطين بواسطة&نبسب;دلو دوران ، تقصير وقت الطلاء أبعد ما يمكنواستعمال ال&نبسب;النقل عبر خطوط الأنابيب إذا سمحت الظروف بذلكتحسين لزوجة ظاهرة الملاط.

4. طلاء بالبثق (رش) &نبسب;

يمكن لطلاء البثق تحسين حبيبات سطح الطلاء ، وسمكهاعدم التوحيد ظاهرة ، ولكن سعر المعدات أعلى ، الاستقرارالمتطلباتمن الطينايضاأعلى.