¿Cómo reducir la flotación del aglutinante durante la preparación de baterías de iones de litio?
La aparición de aglutinante flotando se debe principalmente a las condiciones de secado. Las condiciones de secado incluyen principalmente el método de secado (calentamiento eléctrico, calentamiento por infrarrojos o calentamiento por vapor), temperatura de secado (selección de temperatura), ajuste del horno (varias secciones del horno), gradiente de temperatura, etc.
Liu Ping de China Electronics Technology Group Co., Ltd. estudió el método de secado de una determinada suspensión de cátodo. El efecto de la temperatura de secado y el ajuste del horno en la resistencia a la peladura de la pieza del poste se muestra en la figura:
Tabla comparativa de la resistencia al pelado de piezas de polos positivos en diferentes rangos de temperatura
En la figura, el eje Z es el valor de resistencia a la peladura, el eje X es la distribución del intervalo de temperatura y el eje Y es el ajuste de temperatura del intervalo. Aquí, 2/2 en el eje X representa que la sección de secado consta de cuatro secciones de hornos, donde los ajustes de temperatura del horno son los mismos para cada dos secciones.
Del mismo modo, 3/1 significa que los ajustes de temperatura de los tres hornos son los mismos, y los ajustes de temperatura del horno de la otra sección son diferentes. Se puede ver claramente en la figura que no importa qué intervalo se distribuya, la curva de fuerza de pelado muestra la misma distribución de tendencia. La resistencia a la exfoliación en el intervalo de temperatura que contiene 150 ° C es relativamente alta, y la resistencia a la exfoliación en el ajuste de intervalo 2-2 es significativamente mayor que los intervalos 1-3 y 3-1.
Bajo el mismo ajuste de rango de temperatura del horno, como 2-2, se puede ver que la resistencia a la peladura de la pieza de poste es la más grande bajo la configuración de temperatura de 90 ° C-150 ° C, y la resistencia a la cáscara es la más baja bajo la configuración del rango de temperatura de 120 ° C-150 ° C, lo que significa que a 120 ° C a la temperatura de secado de ° C, la migración del aglutinante tiene una gran influencia en la cohesión del aglutinante.
El ejemplo anterior ilustra un método para seleccionar la temperatura de la sección de secado y establecer la zona de temperatura en el proceso de recubrimiento para su referencia. Con la mejora de los requisitos para la eficiencia del recubrimiento, la velocidad del recubrimiento ha aumentado de los diez metros por segundo iniciales a setenta u ochenta metros por segundo, y la selección de la temperatura y el control de la zona de temperatura son cada vez más importantes.
Para evitar el problema de flotación del aglutinante durante el proceso de secado, el control de la zona de temperatura seleccionará una distribución de gradiente de temperatura de tres o cuatro etapas o incluso de varias etapas. Generalmente, la baja temperatura se utiliza para evitar que la pieza del poste rociada entre en la zona de alta temperatura. El defecto causado por la interrupción rápida es el rango de temperatura alta. En este rango, la cristalinidad del PVDF es alta y tiene una buena adherencia, lo que tiene un efecto positivo en la resistencia interna y el rendimiento del ciclo de la batería fabricada.
En la tercera etapa, la temperatura se reduce a una temperatura más baja para evitar la contracción y los defectos de recubrimiento después de que la temperatura excesivamente alta se enfría repentinamente. Debido a los diferentes materiales activos y materiales de PVDF utilizados por cada empresa, es necesario realizar experimentos individuales para determinar la temperatura óptima de secado y las condiciones de ajuste de la zona de temperatura.
La selección de condiciones debe cumplir con el rendimiento y la eficiencia de producción de las baterías de iones de litio al mismo tiempo. Para mejorar la eficiencia, no se puede ignorar la calidad de la batería, ni se puede buscar ciegamente el rendimiento perfecto para reducir la eficiencia de la producción y aumentar los costos de producción. El método de secado con ajustes de temperatura de gradiente múltiple puede reducir efectivamente el grado de distribución desigual del aglutinante causado por la flotación del aglutinante de PVDF y también garantizar la eficiencia de producción de la pieza de poste.
