Pelado deficiente del electrodo negativo de la batería Lipo: mejorado por doble recubrimiento

Cuando la batería Lipo se recubre y se seca, el adhesivo migrará a la superficie debido a la fuerza capilar y, a medida que aumenta la velocidad de recubrimiento de la batería Lipo y aumenta el grosor del recubrimiento, la migración del adhesivo se volverá más grave durante el proceso de secado. , lo que debilitará aún más el aderezo y la colección. La adherencia entre fluidos tiene un impacto negativo en el rendimiento de la batería Lipo. Para resolver este problema, surgió la tecnología de recubrimiento de doble capa de batería Lipo. A través del recubrimiento multicapa, la imprimación se compensa con una alta proporción de SBR.

En el estudio, mediante la combinación de dos suspensiones de batería Lipo con diferentes contenidos de SBR, la suspensión con aglutinante SBR de gradiente se recubrió dos veces. Todos los electrodos de la batería Lipo consisten en lámina de cobre con una capa inferior de 50% de espesor y una capa superior de 50% de espesor, tres configuraciones de dos capas (A+A, B1+B2 y C1+C2), al mismo tiempo, con las suspensiones respectivas Se preparó un electrodo de batería Lipo de una sola capa como referencia comparativa.
Para el proceso de recubrimiento de doble capa de la batería Lipo, puede haber tres problemas: (1) infiltración de aire; (2) rayas longitudinales; (3) mezcla de las capas superior e inferior. A continuación, CNHL lipos , el fabricante de la batería Lipo, presentará en detalle el contenido del revestimiento de la batería Lipo.

1 defecto en el recubrimiento de la batería Lipo

Vista correspondiente del cordón de revestimiento de la batería Lipo y la parte superior de la película de revestimiento, incluido el revestimiento estabilizador de la batería Lipo, los defectos del revestimiento de arrastre de aire y los defectos del revestimiento abultado
La capa inferior de la batería Lipo está resaltada con un marcador ultravioleta (UV), que brilla en azul bajo la luz ultravioleta, y la capa superior sin marcador UV es negra. Si el flujo de volumen es demasiado bajo, el cable de contacto móvil se vuelve inestable e introduce aire en la suspensión de la batería Lipo.
Estas sustancias aparecen como burbujas o rayas en el revestimiento de la batería Lipo. Por el contrario, si la tasa de flujo de volumen es demasiado alta, el líquido sale del revestimiento en la dirección del revestimiento, lo que genera rayas mixtas en el revestimiento de la batería Lipo.

2 Factores que afectan la estabilidad del revestimiento de la batería Lipo

Para estudiar la estabilidad de los recubrimientos de la batería Lipo, se evaluó cada condición de recubrimiento de la batería Lipo con diferentes velocidades de recubrimiento y espesores de película húmeda y se clasificó en tres categorías: sin defectos, límite inferior y límite superior. El área entre el recubrimiento sin defectos y el defectuoso se denomina ventana de recubrimiento.
1) Diferentes velocidades de recubrimiento de la batería Lipo
Estabilidad del recubrimiento con un espacio de 127 μm entre los rodillos posteriores del recubrimiento: a 0,5 m/min, el espesor mínimo de película húmeda para un recubrimiento estable a los defectos es de 87 μm, cuando la velocidad aumenta a 20 m/min, el espesor aumenta a 90 μm, a un valor máximo de 1 m/min .
2) Diferentes espesores de película húmeda de la batería Lipo
A 0,5 m/min, el espesor máximo de película húmeda antes de la expansión de la protuberancia fue de 147 μm, que disminuyó a 133 μm a 20 m/min. Los defectos se encuentran en la región de recubrimiento estable entre los límites de estabilidad y el espesor de la película húmeda puede variar sin defectos de recubrimiento defectuosos. No se produce mezcla de capas entre estos límites de estabilidad. Se puede observar que el espesor mínimo de película húmeda de la película de doble capa defectuosa es mayor que el de la capa simple, a una velocidad de recubrimiento de 20 m/min, la capa simple es de 64 μm y la capa doble de 90 μm.

Cuando el espacio más grande es de 420 μm, el límite inferior del espesor de película húmeda defectuosa de la batería Lipo es de 300 μm. El límite superior del espesor de la película húmeda es de 510 μm a 0,5 m/min y de 450 μm a 20 m/min. El espesor mínimo de película húmeda de la película húmeda de doble capa de la batería Lipo también es significativamente mayor que el de una sola capa. Esto es causado por las condiciones de flujo en el menisco aguas arriba. Si se forma un flujo de Couette en el espacio sin la superposición del flujo de Poiseuille, el balance de presión simulado está aproximadamente equilibrado.
Este es el caso cuando el espesor de la película húmeda de la batería Lipo es la mitad del espacio del revestimiento de una sola capa. Para el recubrimiento bicapa, el 50% del espesor de película húmeda correspondiente fue determinante en este estudio.
En el caso de la matriz de ranura de doble capa de la batería Lipo, este flujo es diferente del flujo en la matriz de ranura de una sola capa, donde se crean dos flujos de fluido debido a los dos puertos de alimentación de la matriz de ranura de doble capa.
Para los recubrimientos estabilizadores de baterías Lipo con un espesor mínimo de película húmeda, el flujo de nubes Couette y Poi se superponen en varias capas, lo que da como resultado un mayor espesor de película húmeda de la batería Lipo.

Además de los modos de falla propuestos del arrastre de aire y la hinchazón de la batería Lipo, también hay defectos de recubrimiento mixto de dos capas de la batería Lipo. Los marcadores activos UV se visualizaron mediante la configuración experimental propuesta y una capa de mezcla (una mezcla de dos capas, la capa inferior de la batería Lipo era azul con trazador UV y la capa superior de la batería Lipo era negra sin pigmentar, que puede ser detectado ópticamente)

3 puntos de proceso donde se mezcla el troquel de la ranura de la batería Lipo

El punto del proceso de mezcla determinado experimentalmente está por debajo del espesor mínimo de la película húmeda de la infiltración de aire, por lo tanto, solo a velocidades muy bajas de recubrimiento de la batería Lipo de 0,2 y 0,5 m/min, se puede observar el modo de falla de la mezcla de la batería Lipo. No se detectó mezcla a velocidades de recubrimiento por encima de 1 m/min y por encima del espesor mínimo de película húmeda. La mezcla es causada por el reflujo dentro de las perlas recubiertas y el intenso vórtice resultante.

La literatura indica que el modo de falla de la batería Lipo se produce cuando el espesor de la capa de la imprimación es inferior a un tercio del espacio del rodillo posterior. Para los recubrimientos de batería Lipo utilizados en este estudio, las proporciones de espesor de la capa superior y la capa base fueron del 50 %, lo que resultó en un espesor crítico de la capa inferior muy por debajo del espesor mínimo de película húmeda en el rango de velocidad relevante, por lo que el compuesto de la batería Lipo estaba fuera la ventana de proceso de este experimento.

4 Análisis de la resistencia al pelado del revestimiento de la batería Lipo

La resistencia al pelado de la batería Lipo puede caracterizar bien el efecto de unión entre la lámina y el apósito, y también puede observar indirectamente la migración del adhesivo. Adhesión bajo diferentes formulaciones de capa base y capa superior de batería Lipo: la adhesión está determinada principalmente por el contenido de SBR cerca de la lámina colectora, cuanto mayor sea la proporción, mayor será la adhesión.
Al duplicar el contenido de SBR directamente en la lámina de la batería Lipo, la adhesión también aumentó aproximadamente al doble, de 23 N/m para 3,7 % en peso de SBR a 44 N/m para una sola capa de 7,4 % en peso de SBR. Esto es evidente tanto en las capas simples como en las dobles de la batería Lipo.

La adherencia con una distribución uniforme del aglutinante para un revestimiento de una sola capa es tan alta como para un revestimiento de dos capas. Para el recubrimiento bicapa de batería Lipo, la capa base tiene el mismo contenido de aglutinante que la capa simple, mientras que la capa superior tiene mucho menos aglutinante, B1 (SBR 4,97 %) 1+B2 (SBR 2,49 %) La adherencia de C1 (SBR 7,46 % ) + C2 (SBR 0%) aumentó un 43,5% con respecto a A (SBR 3,73%). Por lo tanto, los electrodos recubiertos con batería Lipo con gradientes de aglutinante SBR pueden reducir significativamente el contenido total de aglutinante sin ningún impacto negativo en la adhesión.

5 Análisis del rendimiento eléctrico de la batería Lipo

Cuando la tasa es inferior a 1C, no hay diferencia en la capacidad del revestimiento de una sola capa y el revestimiento de doble capa. A velocidades más altas, la batería Lipo con revestimiento de doble capa puede liberar una mayor capacidad, y C1+C2 tiene la capacidad más alta a velocidades altas. . En términos de rendimiento del ciclo, a 1200 ciclos, la capacidad restante de A+A es del 87,7 %, la de B1+B2 es del 87,6 % y la de C1+C2 es del 89,1 %.

La mayor adherencia de los electrodos multicapa de la batería Lipo contribuye a la estabilidad a largo plazo. En comparación con el revestimiento de una sola capa, el electrodo de dos capas de la batería Lipo tiene una mayor capacidad de descarga de hasta un 11,0% y muestra resultados ligeramente mejores en términos de rendimiento del ciclo.
Lo anterior es todo el contenido del recubrimiento de batería Lipo que le ofrecen los fabricantes de baterías Lipo. Espero que este artículo lo ayude a aprender más sobre la batería Lipo. Para obtener más información sobre las baterías de litio, lea lo siguiente:
Relación N/P de diseño de batería lipo 1s
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