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烘干制度对电极结构的影响分析

时间:2018-07-27 11:09来源:未知 作者:秒速赛车 点击:
锂离子电池生产的匀浆和涂布过程对锂离子电池性能有着重要的影响,因此人们对匀浆和涂布过程的关注也比较多。锂离子电池浆料主要由活性物质和导电剂颗粒、溶剂、粘结剂等组分

  锂离子电池生产的匀浆和涂布过程对锂离子电池性能有着重要的影响,因此人们对匀浆和涂布过程的关注也比较多。锂离子电池浆料主要由活性物质和导电剂颗粒、溶剂、粘结剂等组分构成,在烘干的过程中溶剂会挥发出去,而粘结剂则会在活性物质、导电剂的表面析出,因此烘干过程会对电极的孔隙结构和粘结剂分布产生影响。我们之前就曾经介绍过得德国卡尔鲁斯工业大学的研究成果,发现烘干速度会对电极中PVDF粘结剂分布产生显著的影响,快速烘干时,电极表面会富集更多的PVDF粘结剂【1】。

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  地补普遍呈现下调趋势的同时,众多省市出台了针对性较强的奖励办法,鼓励本地新能源汽车研发、生产和销售。

  1990年日本SONY公司正式推出LiCoO2/石墨这种锂离子电池,该电池成功的利用能可逆脱嵌锂的碳材料替代金属锂作为负极,克服了锂二次电池循环寿命低、安全性差的缺点,锂离子电池得以商品化。标志着电池工业的一次革命。

  虽然单一组分溶液相比于复杂体系的浆料要简单的多,但是其烘干的过程仍然十分的复杂,首先涉及到溶剂分子在液相内部的迁移,以及气相的扩散等过程。在溶剂从液相蒸发为气相的过程中会导致溶剂分子向着液面处聚集,溶剂分子在溶液中的分布受到两种相互竞争的作用力的影响,它们分别是扩散作用和蒸发作用,两种作用力相互竞争,其中扩散作用的扩散时间函数Td=l/D,其中l为特征长度,D为扩散系数,蒸发的时间函数为Tev=l/Vev,Vev为蒸发速度,因此可以根据扩散时间函数和蒸发时间函数定义一个成膜Peclet参数,如下式所示。

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  在一些纳米体系中,我们也观察到了烘干分层的现象。例如在较低的烘干速率下,较弱的颗粒-聚合物作用力可能会导致颗粒团聚,但是较强的颗粒-聚合物作用力能够促进形成更佳均匀的膜结构。在快速烘干的过程中,较弱的颗粒-聚合物作用力会导致聚合物在上-颗粒在下的分层结构,在较强的颗粒-聚合物作用力下,会产生颗粒在上-聚合物在下的结构。在高速烘干过程中,则会在溶液膜的表面产生一层“表皮”,这可能是最重膜分层的原因。

  首先,在补贴额度上,下半年插电式混动车型的国家补贴将由2017年的2.4万元/辆调整至2.2万元/辆,国补仅下调2000元。这与大起大落的纯电车型补贴额度相比,已算是十分稳定。而且,在2-6月补贴过渡期内,插电式混动车型的补贴标准是1.68万元/辆,下半年补贴相比过渡期有所提升。

  真正理解理解浆料在烘干过程中结构的变化过程将是一个非常复杂的问题,特别是在锂离子电池这种复杂的浆料体系中,存在多种表面特性的硬颗粒,颗粒粒径相差还很悬殊(活性物质颗粒在10-30um,导电剂从数百纳米到几微米),更增加了电极在烘干过程中的复杂性,不恰当的烘干制度很容易产生电极分层结构,从而影响电极的电化学性能,因此需要我们在实践中不断摸索经验,改善电极的均匀性。

  【中飞股份(300489)】股份质押及股票质押式回购交易提前购回:截止本公告披露日,股东王珏女士质押股份1,410万股,占其所持有股份的100%,占公司总股本的15.45%。一致行动人李念奎先生质押股份260万股,占其所持有股份的100%,占公司总股本的2.87%。

  在快速烘干过程中膜表面出现“表皮”会造成溶液的不稳定,一种不稳定的现象就是“表皮”的出现所对其下面的溶液造成了封锁,影响了溶液薄膜的烘干。另外一个不稳定就是“表皮”出现微孔缺陷(研究显示“表皮”在干燥过程中产生的形变能量会以形成微孔的形式释放)。因此,在实际生产中不能一味的追求烘干速度,要根据溶液的特性,适当的选择合适的烘干速度。

  同时,为破除地方保护,建立统一市场,《通知》还强调,各地不得采取任何形式的地方保护措施,包括但不限于设置地方目录或备案、限制补贴资金发放、对新能源汽车进行重复检验、要求生产企业在本地设厂、要求整车企业采购本地零部件等措施。此外,新政要求地方应不断加大基础设施建设力度和改善新能源汽车使用环境,从2018年起将新能源汽车地方购置补贴资金逐渐转为支持充电基础设施建设和运营、新能源汽车使用和运营等环节。对此,有业内人士表示,“充电基础设施一直以来都是新能源汽车发展的瓶颈,制约着新能源汽车的推广销售,随着地方补贴逐渐转为支持充电基础设施建设和运营,新能源汽车将在充电方式上得到改善,甚至是迎来变革。”数据显示,截至2017年末,我国公共充电桩保有数量21.4万个,月均新增约6000个,私人充电桩数量23.2万个,公共充电桩和私人充电桩总量超过44万个,桩与车仍保持近1∶4的比例。中国汽车工业协会副秘书长、中国电动汽车充电基础设施促进联盟秘书长许艳华曾预计,2018年我国公共充电桩保有量或将超过30万个。

  如果成膜参数Pe1,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Pe1,那么蒸发速度要快于扩散速度,因此会导致在干燥的过程中浓度梯度随时间而增加,导致膜结构均匀性下降。

  从上面的介绍不难看出,较低的烘干速率有利于形成更均匀的膜,但是在实际生产中我们更偏向于快速烘干,以便提高生产效率。在高速烘干的过程中会造成浆料表面的浓度快速升高,从而造成表面粘度升高,形成类似凝胶的物质,我们一般称之为“表皮”,这是在涂布中需要尽力避免的,“表皮”不仅会造成最终膜表面变粗糙、影响烘干,还会造成膜表面出现凹坑、微孔等缺陷。

  高度集成的独立锂离子电池和锂聚合物开关电池充电器BQ24133数据手册

  睡前充电相信是每个人都会做的事情。你可能不知道,如果电池电量充满后仍然继续充电,会造成电池性能少许下降,长时间如此则会造成明显影响。

  和我们生活中常见的5号、7号干电池不同,足以驱动新能源车的动力电池首先要满足的条件就是可以进行多次大功率充放电,毕竟和传统燃油车一样,新能源车同样有使用寿命这一需求。其次,作为储能量极大、放热量可观的蓄能器,动力电池在安全性、可靠性耐久性方面都会有更高的要求,针对寒冷的北方地区和常年下雨的地区,动力电池还要面对严苛的工作温度(-30°-55°)和防水防尘性能(IP67)的考验。所以,汽车的动力电池是一个系统性难题,研发制造难度较传统内燃机有过之而无不及。

  其实涂布是一种应用十分广泛的技术,例如在胶卷的印刷、隔膜涂层等领域都会涉及到各种各样的浆料涂布工艺,涂布是一门非常大的学科,而锂离子电池只是涉及到了其中非常小的一个领域。今天就为大家介绍一下,涂布后的烘干过程对于涂层的影响(这并不是锂离子电池浆料涂布的介绍,但是我们可以借鉴其中的经验)。

  (5)电池外壳——分为钢壳(方型很少使用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装)等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。

  在研究Li+浓度的变化过程中,Toshiro Yamanaka还发现电解液的分布也随着充放电而发生变化。下图是在充放电过程中不同位置溶剂EC的强度的变化趋势,EC的强度变化主要反映该处电解液的数量多少,随着电芯的体积变化,电芯内的电解液分布也在不断的发生着变化。例如在1号和2号位置,EC的浓度发生了两次快速下降和缓慢恢复,6号探测器的位置,则出现了EC浓度的快速下降和快速上升,这些变化都反映了锂离子电池内部在充放电过程中,由于电极的体积膨胀,导致电解液在电芯的局部发生变干、再浸润的过程。

  标准充电法常用于电池容量的标定,因充电太慢,日常使用中很少使用。

  (1)厚度检测:目前大一些的锂电池制造企业都在使用在线检测系统,并能将数据实时的进行分析,一旦出现涂布厚度的差异,设备就会报警,在这里也就不多少了,不同的电池,不同的厂家在厚度控制的标准和范围也是不一样的,厚度的差异将会直接引起电池的容量差异,所以,范围还是越小越好。随着现在容量的提高,负极也涂的越来越厚,所以由于烘干速率的影响,负极涂布边缘会引起厚边的情况,一般解决措施为涂布垫片的形状修改,涂布时候的速度控制,浆料粘度控制等等手段,相关的文献以及资料也比较多,在此也不一一介绍了;

  按照初中物理课本中电学的基本常识,要想让小灯泡更亮,我们必须将整个电池组的输出电压提上来,最好的办法就是串联,但这么多电芯总不能像我们初中时学过的简单串联连接在一起吧,否则单用来连接它们的导线就能绕地球一圈了。

  从6月12日开始,新能源汽车国家补贴(简称国补)完成过渡期,按照2018年新的国补标准进行。从地方来看,据不完全统计,上半年约有20个省市陆续发布了新能源汽车地方补贴(简称地补)政策。相比往年,部分省市地补保持了与国补1∶0.5的比例,而有些明显降低了。伴随补贴的全面下调,新能源汽车发展的新挑战正在到来。

  上面讨论的单组分溶液是一种理想的情况,实际生产中所使用的往往都是多组分混合的,例如多种特性、尺寸的颗粒,表面活性剂和聚合物等,每种组分都会赋予浆料不同的属性。我们现在假设一种含有两种尺寸颗粒的胶溶液,开始的时候这些颗粒在溶液中均匀的分布(下图A所示)。在烘干的过程中,由于溶液中存在两种颗粒,因此我们也就有两种Pe数:Pe1、Pe2,在一种情况下Pe11,而Pe21,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(Pe11,Pe21),并且大小颗粒的粒径相差比较大(相差超过7倍),可能也会造成小颗粒在上层的分层结构。

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  锂离子电池不仅适用于汽车用途。它们还存在于消费电子,电网能源和工业设施中。目前,智能手机是领先的应用(消费电子产品占据了50%的份额)。但随着EV的扩散,这可能很快就会改变。

(责任编辑:秒速赛车)
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