Špatné odlupování záporné elektrody Lipo baterie: zlepšeno dvojitou vrstvou

Při nátěru a sušení Lipo baterie se lepidlo díky kapilární síle přesouvá na povrch, a jak se zvyšuje rychlost nátěru Lipo baterie a tloušťka nátěru, migrace lepidla během sušení se stává vážnější, což dále oslabuje úpravu a sběr. Přilnavost mezi kapalinami má negativní dopad na výkon Lipo baterie. Aby se tento problém vyřešil, vznikla technologie dvouvrstvého nátěru Lipo baterie. Prostřednictvím vícevrsveného nátěru je základní nátěr kompenzován vysokým poměrem SBR.

Ve studii bylo kombinací dvou suspenzí Lipo baterie s různým obsahem SBR provedeno dvouvrstvé nátěrování suspenze s gradientním SBR pojivem. Všechny elektrody Lipo baterií se skládají z měděné fólie se spodní vrstvou o tloušťce 50 % a vrchní vrstvou o tloušťce 50 %, tři dvouvrstvé konfigurace (A+A, B1+B2 a C1+C2), zároveň byla jako srovnávací referenční vzorek připravena jednovrstvá elektroda Lipo baterie s příslušnými suspenzemi.
Pro proces dvouvrstvého nátěru Lipo baterie mohou nastat tři problémy: (1) pronikání vzduchu; (2) podélné pruhy; (3) mísení horní a spodní vrstvy. Dále CNHL lipos, výrobce Lipo baterií, podrobně představí obsah nátěru Lipo baterie.

1 Vada nátěru Lipo baterie

Příslušný pohled na nátěrový pás a vrchní vrstvu nátěru Lipo baterie, včetně stabilizačního nátěru Lipo baterie, vad nátěru způsobených zachycením vzduchu a vad nátěru způsobených vyboulením
Spodní vrstva Lipo baterie je zvýrazněna ultrafialovým (UV) stopovačem, který pod UV světlem svítí modře, a horní vrstva bez UV stopovače je černá. Pokud je objemový průtok příliš nízký, pohybující se kontaktní drát se stává nestabilním a zavádí vzduch do suspenze Lipo baterie.
Tyto látky se v nátěru Lipo baterie objevují jako bubliny nebo pruhy. Naopak, pokud je objemový průtok příliš vysoký, kapalina je nucena vystoupit z nátěru ve směru nátěru, což vede k mísení pruhů v nátěru Lipo baterie.

2 Faktory ovlivňující stabilitu nátěru Lipo baterie

Pro studium stability nátěrů Lipo baterií byla každá podmínka nátěru Lipo baterie s různými rychlostmi nátěru a tloušťkami mokré vrstvy vyhodnocena a zařazena do tří kategorií: bez vad, dolní mez a horní mez. Oblast mezi nátěrem bez vad a nátěrem s vadami se nazývá nátěrové okno.
1) Různé rychlosti nanášení Lipo baterie
Stabilita nátěru při mezeře 127 μm mezi zadními válci nátěru: Při 0,5 m/min je minimální mokrá tloušťka filmu pro stabilní nátěr bez vad 87 μm, při zvýšení rychlosti na 20 m/min tloušťka vzroste na 90 μm, při 1 m/min je vrcholová hodnota.
2) Různá mokrá tloušťka filmu Lipo baterie
Při 0,5 m/min byla maximální mokrá tloušťka filmu před rozšířením vyboulení 147 μm, která klesla na 133 μm při 20 m/min. Vady jsou v stabilní oblasti nátěru mezi hranicemi stability a mokrá tloušťka filmu se může měnit bez vad nátěru. Mezi těmito hranicemi stability nedochází k míchání vrstev. Je vidět, že minimální mokrá tloušťka filmu vadné dvouvrstvé vrstvy je vyšší než u jednovrstvé, při rychlosti nanášení 20 m/min je jednovrstvá 64 μm a dvouvrstvá 90 μm.

Když je větší mezera 420 μm, dolní hranice mokré tloušťky filmu vady Lipo baterie je 300 μm. Horní hranice mokré tloušťky filmu je 510 μm při 0,5 m/min a 450 μm při 20 m/min. Minimální mokrá tloušťka filmu dvouvrstvé mokré vrstvy Lipo baterie je také výrazně vyšší než u jednovrstvé. Je to způsobeno proudovými podmínkami v horním menisku. Pokud se v mezeře vytvoří Couetteův proud bez překrytí Poiseuilleova proudu, simulovaná tlaková rovnováha je přibližně vyrovnaná.
To je případ, kdy je mokrá tloušťka filmu Lipo baterie polovinou mezery jednovrstvého nátěru. Pro dvouvrstvý nátěr byla v této studii rozhodující 50 % odpovídající mokré tloušťky filmu.
V případě dvouvrstvé štěrbinové trysky Lipo baterie je tento proud odlišný od proudu v jednovrstvé štěrbinové trysce, kde jsou vytvořeny dva proudy kapaliny díky dvěma přívodním portům dvouvrstvé štěrbinové trysky.
U stabilizačních nátěrů Lipo baterie s minimální mokrou tloušťkou filmu se Couetteův a Poiův proud překrývají ve více vrstvách, což vede k vyšší mokré tloušťce filmu Lipo baterie.

Kromě navržených poruchových režimů vnikání vzduchu a bobtnání Lipo baterie existují také dvouvrstvé smíšené vady nátěru Lipo baterie. UV-aktivní markery byly vizualizovány navrženým experimentálním uspořádáním a byla pozorována jedna vrstva míchání (směs dvou vrstev, spodní vrstva Lipo baterie byla modrá s UV stopou a horní vrstva Lipo baterie byla nepigmentovaná černá, což lze opticky detekovat)

3 Procesní body, kde je míchána Lipo baterie se štěrbinovou tryskou

Experimentálně stanovený bod míchacího procesu je pod minimální mokrou tloušťkou filmu pro pronikání vzduchu, proto lze poruchový režim míchání Lipo baterie pozorovat pouze při velmi nízkých rychlostech nanášení 0,2 a 0,5 m/min. Při rychlostech nanášení nad 1 m/min a nad minimální mokrou tloušťkou filmu nebylo zjištěno žádné míchání. Míchání je způsobeno zpětným prouděním uvnitř nanesených kapek a výsledným intenzivním vířením.

Literatura uvádí, že porucha baterie Lipo nastává, když je tloušťka vrstvy základního nátěru menší než jedna třetina mezery zadního válce. U povlaků baterie Lipo použitých v této studii byly poměry tloušťky vrchního a základního nátěru 50 %, což vedlo k kritické tloušťce spodní vrstvy výrazně pod minimální tloušťkou mokrého filmu v příslušném rozsahu rychlostí, takže kompozit baterie Lipo byl mimo procesní okno tohoto experimentu.

4 Analýza pevnosti v odtrhu povlaku baterie Lipo

Pevnost v odtrhu baterie Lipo dobře charakterizuje vazebný efekt mezi fólií a nátěrem a také může nepřímo sledovat migraci lepidla. Přilnavost při různých formulacích základního a vrchního nátěru baterie Lipo: Přilnavost je hlavně určena obsahem SBR v blízkosti sběrné fólie, čím větší poměr, tím větší přilnavost.
Zdvojnásobením obsahu SBR přímo na fólii baterie Lipo se přilnavost také přibližně zdvojnásobila, z 23 N/m při 3,7 hmotnostních % SBR na 44 N/m u jedné vrstvy s 7,4 hmotnostními % SBR. To je patrné jak u jednovrstvých, tak u dvouvrstvých vrstev baterie Lipo.

Přilnavost s rovnoměrným rozložením pojiva u jednovrstvého povlaku je stejně vysoká jako u dvouvrstvého povlaku. U dvouvrstvého povlaku baterie Lipo má základní nátěr stejný obsah pojiva jako jednovrstvý nátěr, zatímco vrchní nátěr má mnohem méně pojiva, B1 (SBR 4,97 %) 1+B2 (SBR 2,49 %) Přilnavost C1 (SBR 7,46 %) + C2 (SBR 0 %) se zvýšila o 43,5 % oproti A (SBR 3,73 %). Proto mohou elektrody s povlakem baterie Lipo s gradienty pojiva SBR výrazně snížit celkový obsah pojiva bez negativního dopadu na přilnavost.

5 Analýza elektrického výkonu baterie Lipo

Při rychlosti nižší než 1C není rozdíl v kapacitě mezi jednovrstvým a dvouvrstvým povlakem. Při vyšších rychlostech může baterie Lipo s dvouvrstvým povlakem uvolnit vyšší kapacitu a C1+C2 má nejvyšší kapacitu při vysokých rychlostech. Z hlediska cyklického výkonu je po 1200 cyklech zbývající kapacita u A+A 87,7 %, u B1+B2 87,6 % a u C1+C2 89,1 %.

Vyšší přilnavost vícevrstvých elektrod baterie Lipo přispívá k dlouhodobé stabilitě. Ve srovnání s jednovrstvým povlakem má dvouvrstvá elektroda baterie Lipo až o 11,0 % vyšší kapacitu vybíjení a vykazuje mírně lepší výsledky z hlediska cyklického výkonu.
Výše uvedený text je celý obsah o povlaku baterie Lipo, který vám přinášejí výrobci baterií Lipo. Doufám, že vám tento článek pomůže lépe porozumět baterii Lipo. Pro více informací o lithiumových bateriích si prosím přečtěte následující:
návrh 1s lipo baterie poměr N/P
Jaký je hlavní problém s velmi rychlým nabíjením baterie power 2s lipo?