怎样处理磷酸铁锂电池的涂层均匀性问题？

怎样处理磷酸铁锂电池的涂层均匀性问题？

 

底子的改善是来自材料，例如增加颗粒的导电性，使颗粒球形化等。在短时刻内或许有有限的作用。根据现有的材料，从电池加工的角度来看，可以从以下方面进行改善。

 

1. 运用“线性”导电剂。

所谓的“线性”或“颗粒状”导电剂是作者的图画，或许不是用学术术语描绘的。

 

“线性”导电剂，主要是VGCF（碳纤维）、CNTs（碳纳米管）、金属纳米线等。它们的直径在几纳米到几十纳米，长度为几十微米甚至几厘米，而常用的“颗粒状”导电剂（如SuperP、KS-6）的尺度一般在几十纳米，电池材料的尺度为几微米。 l“由的接触是； 像点对点接触，每个点只能接触周围的点     inear” conductive agent and active material is point-to-line, line-to-line contact, each point can be contacted at the same time and by many lines, each line can also contact with many lines at the same time, the more the contact section are, the better the conductive channel will be. The use of variety of different forms of conductive agent combinations will have better electrical conductivity.

 

The possible effects of using a “linear” conductive agent such as CNTS or VGCF are:

LiFePO4 由于 锂离子 扩散系数低，导电性差。目前的做法是将颗粒做得更小，甚至抵达纳米级。通过缩短Li+和电子的搬迁途径，充电和放电的速度得到了前进（搬迁时刻与搬迁途径的平方成反比）。但是，这给电池加工带来了一系列困难问题。让我们看看 怎样处理  涂覆均匀性问题 的 锂铁磷酸盐电池。 

 

不均匀的涂层LiFePO4 电池不只会导致电池一致性差，还会影响设计和运用安全性。因此在出产进程中，制造锂离子电池时对涂层的均匀性严厉控制。参加配方和涂层进程的人知道，材料颗粒越小，做均匀涂层就越困难。

 

电极浆料归于非牛顿流体中的触变性流体，这种流体的特点是在中止时 粘稠甚至固体，但在搅拌后变得淡薄且易于活动。这种凝聚剂  在亚微状态下是线性或网络结构，搅拌时这些结构会被损坏，活动性变得细腻，但在中止后，由于结构的重新排列，活动性会变差。LiFePO4的重组是细腻的，相同质量下，粒子数量增加，将它们组合在一同构成有用的导电网络，所需的导电剂也会增加。当粒子尺度小时，导电剂的量增加，所需的binding剂的量也会增加。静置时，更简单构成网络结构，活动性worse比传统材料更差。

 

在将浆料从搅拌机中取出并进行涂布的进程中，许多制造商仍然运用翻转桶搬运，浆料在低度搅拌或不在进程中强烈搅拌，浆料的活动性发生变化并逐渐变厚，变得像果冻。活动性欠好，导致涂布均匀性欠好，这表现在极片外表密度公役增加，外表地形欠好。   

(6) Higher material prices and rising costs. 1Kg conductive agent, commonly used SUPERP is only tens of Yuan, VGCF is about two or three thousand Yuan, CNTS is slightly higher than VGCF (1KgCNTs at 4000 Yuan at 1% addition, approximately 0.3 Yuan per Ah cost will increase);  

(7 )CNTS, VGCF and other specific surfaces are high, so how to disperse them is a problem that must be solved in use, otherwise the performance will not be great if the dispersion is not good  

Flick. Ultrasonic dispersion and other means can be used. Some CNTs manufacturers provide dispersed conductive solution.

 

 Improve dispersion effect

For the slurry with good dispersion effect, the probability of particle contact agglomeration will be greatly reduced, and the stability of the slurry will be greatly improved. The dispersion effect can be improved to a certain extent by the improvement of formula and batching steps, and the ultrasonic dispersion mentioned above is also an effective method.

 

 Improve slurry transfer process  

When the slurry is stored, it can be considered to increase the stirring speed to avoid the viscosity of the slurry; if the slurry is transfered by turnover bucket, shorten the time of coating as far as possible, use the pipeline transportation if conditions allow, improve the viscosity of slurry phenomenon.

 

 Extrusion coating (spraying)  

挤出涂层可以改善刀片涂层外表的纹路、厚度不均匀现象，但设备价格更高，浆料的安稳性要求也更高。 

(1) The linear conductive agent can improve the bonding effect and the flexibility and strength of the pole sheet to a certain extent;  

(2) 削减导电剂的运用量（记得有报道说，单位质量（分量）下，碳纳米管的导电功率是传统颗粒导电剂的3倍），以及 (1)，  

胶水的量也可以削减，活性物质的含量可以增加；  

(3) 改善极化，下降接触电阻并前进循环功用；  

(4) 该导电网络有更多接触点，网络更完善，且速率功用优于传统导电剂；热办理功用得到进步，这对于高倍率 电池非常有意义。   

(5) 吸收功用得到改善;  

市场状况

 出产和出售

与三元锂电池需求运用稀有金属如钴和镍比较，磷酸铁锂电池具有更低的本钱，尤其是在锂离子电池正极、负极和电解质的原材料价格上涨的情况下，大规划出产的本钱压力较小，因此遭到国内轿车公司的广泛欢迎。 

根据相关陈述计算，2022年上半年，我国磷酸铁锂电池产值达123.21GWh，累计产值59.7%，同比增加226.8%；销量达121.3GWh，同比增加253.2%。

 载客量

跟着新能源轿车商场竞赛的日益激烈，大多数轿车公司也在降价，因此轿车公司不得不收购本钱更低的磷酸铁锂电池。根据相关陈述计算，近年来，我国磷酸铁锂电池的装机容量显着增加。2021年，磷酸铁锂电池的装机容量抵达79.8GWh，同比增加227.05%。2022年，磷酸铁锂电池的装机容量抵达64.4GWh,占总装机量的58.5%，同比增加189.7%。 

发展走势

本钱优势持续闪现，工作规划持续扩展

2022年上半年，新能源轿车在我国的浸透率为21.6%。未来，在方针和商场两层驱动下，新能源轿车工业的发展前景宽广，浸透率将持续前进。在补助后时代，磷酸铁锂电池的本钱优势持续闪现。尤其是在疫情的持续影响下，大宗商品价格持续上涨，轿车公司的出产本钱持续承压，降本需求更加急迫。  为了控制本钱，轿车公司将更倾向于挑选价格更低的磷酸铁锂电池，由于磷酸铁锂电池不含钴和镍等贵金属，因此在本钱控制上更具优势。

从企业结构的角度来看，我国的磷酸铁锂电池工业结构相对会集， leading enterprises拥有工作的顶尖技能和中心客户资源。 动力电池对轿车功用有巨大影响，轿车公司对电池供货商的挑选非常慎重。 动力电池工业是一个技能密集型和资本密集型工作，需求大量的研发出资和绵长的周期，而技能创新是企业竞赛的中心动力，工作现已构成了较高的进入壁垒。 此外，为了保证工业链的供应，各种OEM现已在磷酸铁锂电池范畴进行了布置，未来新进入者或许没有太多生存空间。

一同，近年来，在各大企业的尽力下，磷酸铁锂电池的功用得到了较大程度的进步，并且在商场上得到了企业和商场的持续认可。例如，2020年3月，比亚迪发布了刀片电池，其体积能量密度比较传统铁电池进步了50%，本钱下降了30%；2022年6月，宁德时代推出了第三代CTP（Cell to Pack）技能的麒麟电池， 电池组的体积利用率已从第一代的55%前进到72%，能量密度抵达255Wh/kg，可实现车辆续航路程1000公里。未来，跟着锂铁磷酸电池技能的不断创新，工作的规划将持续扩展。

马太效应越来越显着，新进入者几乎没有生存空间。