Influence de la boue de batterie au lithium sur la stabilité

Dans son processus de fabrication, la production du boue de batterie est la base du processus de production et de fabrication de la cellule, et l'un des processus importants qui déterminent que l'électrode peut répondre aux exigences de conception de la cellule de la batterie.

Comme une batterie de grande capacité est composée de plusieurs batteries lithium-ion individuelles en série ou en parallèle, la durée de vie de la batterie s'achève prématurément en raison des performances irrégulières d'une seule batterie. Avant l'assemblage du bloc-batterie, il convient de s'assurer autant que possible de la cohérence de la batterie individuelle du bloc-batterie, afin de réduire la différence de la batterie dans le processus de recyclage.

Le rôle des boues de batterie

Par conséquent, afin de garantir l'uniformité d'une batterie individuelle et d'améliorer la stabilité des performances de l'ensemble du lot de batteries, il est nécessaire d'assurer l'uniformité de la boue de batterie. Cependant, en raison des caractéristiques physiques de la boue d'électrode, la performance de la boue de batterie est difficile à observer directement. Par conséquent, les propriétés suivantes sont généralement mesurées pour étudier indirectement et garantir l'uniformité et la stabilité de la boue de batterie.

Propriétés des boues de batteries au lithium

La boue de cathode de la batterie au lithium-ion est formée en mélangeant le matériau de la cathode, classeur de piles et l'agent conducteur en les agitant et en les dispersant uniformément dans le solvant. La préparation de la boue de batterie comprend une série de processus technologiques tels que le mélange, la dissolution, la friction et la dispersion entre le liquide et le liquide, le liquide et les matériaux solides, et les particules solides et solides ; au cours de ce processus, la température, la viscosité, la taille des particules, la viscosité et d'autres paramètres changent.

Viscosité de la boue de batterie

La viscosité de la boue de batterie est une quantité caractéristique reflétant la friction ou la viscosité (hystérésis) dans la boue, qui est une caractéristique que le fluide bloque son flux relatif, et est également l'un des paramètres clés pour identifier si la boue est appropriée pour le revêtement.

De nombreux facteurs influencent la viscosité de la boue de batterie, tels que la composition de la boue de batterie, les conditions environnementales, le taux de solvant, la température, le temps d'agitation, etc.

Lorsque la viscosité de la boue de batterie est trop élevée, bien que la stabilité de la boue soit bonne, sa fluidité est faible, la performance de nivellement et l'effet de mouillage de la feuille de cuivre et de la feuille d'aluminium ne sont pas bons, ce qui n'est pas propice au processus d'enrobage, et l'apparence de l'électrode peut facilement être anormale.

Lorsque la viscosité de la suspension de batterie est trop faible, bien que la fluidité de la suspension soit bonne, la performance de stockage de la suspension est médiocre et il est facile de se déposer, et la dispersion est également relativement générale. En même temps, la faible viscosité de la suspension de batterie entraîne également des problèmes tels que des flocons humides formés par l'enrobage et des difficultés de séchage, la fissuration de l'enrobage, l'agglomération des particules de suspension, une mauvaise consistance de la densité de surface, etc.

Cependant, il n'existe pas de norme uniforme pour la viscosité de la boue de batterie, qui doit être ajustée en fonction des caractéristiques des matériaux et des performances de l'enrobeuse.

Actuellement, la viscosité de la boue de batterie est généralement contrôlée à 4000~8000mPa - s. A l'avenir, avec l'amélioration de la technologie de traitement, la viscosité de la boue de batterie devrait être plus élevée. Actuellement, lors de la mesure de la viscosité, il est également nécessaire de s'assurer de la cohérence de la température de la suspension afin de comparer la stabilité de la viscosité de la suspension.

Température de la boue de la batterie

Pour que la suspension de la batterie soit mélangée de manière homogène, elle doit passer par des processus tels que le mélange, le malaxage et la dispersion à grande vitesse. Sous l'effet de la rotation et de l'agitation à grande vitesse pendant une longue période, la friction entre les particules de matériau génère une grande chaleur, ce qui entraîne un changement de température de la boue à l'intérieur de la boue.

L'influence de la température sur le revêtement du processus suivant est l'instabilité de la densité de surface. Si la température de la suspension entrant dans la tête de revêtement est différente de la température de la lèvre de la tête de revêtement elle-même, la lèvre de la tête de revêtement devient un échangeur de chaleur. Par conséquent, la température de la suspension change lorsque la suspension de revêtement s'écoule de l'entrée de la chambre de distribution jusqu'à la fin.

Les changements de température entraînent des changements de viscosité, ce qui se traduit par une épaisseur inégale du revêtement. Par conséquent, il est nécessaire de tester la température de la boue de batterie et d'installer un système de contrôle de la température pendant le transport de la boue de batterie, afin de maintenir la cohérence de la température de la boue de batterie, de la température de la tête de revêtement et de la température ambiante pour garantir la cohérence de la densité de surface du revêtement de boue.

Distribution de la taille des particules dans la boue de la batterie

La taille et la distribution des particules de la substance active sont des facteurs importants dans le processus de mise en suspension de la batterie. Plus les particules de substance active sont petites, plus la viscosité de la phase continue est élevée, plus la stratification de la suspension causée par la gravité est faible et meilleure est la stabilité du système de suspension.

Cependant, lorsque la taille des particules est réduite, la force de liaison entre les particules devient le rôle principal et une agglomération se produit entre les particules, ce qui n'est pas favorable à la stabilité du système.

Par conséquent, dans la dispersion de la boue, plus la taille des particules est fine, mieux c'est. En revanche, il convient de les répartir dans une fourchette de taille étroite afin de parvenir à un équilibre mutuel entre l'aspiration et la répulsion, de manière à garantir la stabilité du système de lisier.

Degré de dispersion de la boue

Contenu solide de la boue de la batterie

La teneur en solides de la boue de batterie est étroitement liée à la stabilité de la boue. Pour le même processus et la même formule, plus la teneur en matières solides de la suspension est élevée, plus la viscosité est grande, et vice versa. Dans une certaine fourchette, plus la viscosité est élevée, plus la stabilité de la suspension de batterie est élevée.

Dans le processus de production actuel, il est également important de vérifier la teneur en matières solides de la bouillie de batterie, afin de s'assurer que le poids des différents matériaux utilisés dans la bouillie est exact. Afin de s'assurer que la teneur en matières solides se situe dans la fourchette requise, la méthode de séchage sera utilisée dans la production, et l'instrument utilisé est un testeur d'humidité.

Résumé

En tant que système multi-composant non équilibré, le plus gros problème est que les particules internes sont agglomérées en raison de l'attraction électrostatique, de la force de van der Waals ou de la liaison hydrogène, ou que la sédimentation se produit sous l'action de la gravité, ce qui affecte l'uniformité de la dispersion et la stabilité de la boue de la batterie.

Par conséquent, pour obtenir une boue de batterie stable, il est nécessaire de prendre en compte l'influence des propriétés des matériaux, de la formule, du processus de mélange, de l'environnement et d'autres facteurs, et la réponse finale peut être obtenue par une pratique continue.