Mauvaise délamination de l'électrode négative de la batterie Lipo : améliorée par double revêtement

Lorsque batterie Lipo est revêtue et séchée, l'adhésif migre vers la surface en raison de la force capillaire, et à mesure que la vitesse de revêtement de la batterie Lipo augmente et que l'épaisseur du revêtement augmente, la migration de l'adhésif devient plus importante pendant le processus de séchage, ce qui affaiblit davantage le traitement et la collecte. L'adhésion entre les fluides a un impact négatif sur la performance de la batterie Lipo. Pour résoudre ce problème, la technologie de double revêtement de batterie Lipo est née. Grâce au revêtement multicouche, le primaire est compensé avec un ratio élevé de SBR.

Dans l'étude, en combinant deux boues de batterie Lipo avec différents contenus en SBR, la boue avec un liant SBR en gradient a été doublement revêtue. Tous les électrodes de batterie Lipo sont constituées de feuille de cuivre avec une couche inférieure de 50 % d'épaisseur et une couche supérieure de 50 % d'épaisseur, trois configurations à deux couches (A+A, B1+B2 et C1+C2), en même temps, avec les boues respectives, une électrode de batterie Lipo à couche unique a été préparée comme référence comparative.
Pour le processus de double revêtement de la batterie Lipo, il peut y avoir trois problèmes : (1) infiltration d'air ; (2) stries longitudinales ; (3) mélange des couches supérieure et inférieure. Ensuite, CNHL lipos, le fabricant de batteries Lipo, présentera en détail le contenu du revêtement de batterie Lipo.

1 Défaut de revêtement de batterie Lipo

Vue correspondante de la perle de revêtement de la batterie Lipo et du film de revêtement supérieur, incluant le revêtement stabilisant de la batterie Lipo, les défauts de revêtement par emprisonnement d'air et les défauts de gonflement du revêtement
La couche inférieure de la batterie Lipo est mise en évidence avec un traceur ultraviolet (UV), qui brille en bleu sous la lumière UV, et la couche supérieure sans traceur UV est noire. Si le débit volumique est trop faible, le fil de contact en mouvement devient instable et introduit de l'air dans la boue de la batterie Lipo.
Ces substances apparaissent sous forme de bulles ou de stries dans le revêtement de la batterie Lipo. Inversement, si le débit volumique est trop élevé, le liquide est expulsé du revêtement dans la direction du revêtement, ce qui entraîne des stries mélangées dans le revêtement de la batterie Lipo.

2 Facteurs affectant la stabilité du revêtement de batterie Lipo

Pour étudier la stabilité des revêtements de batterie Lipo, chaque condition de revêtement de la batterie Lipo avec différentes vitesses de revêtement et épaisseurs de film humide a été évaluée et classée en trois catégories : sans défaut, limite inférieure et limite supérieure. La zone entre le revêtement sans défaut et le revêtement défectueux est appelée la fenêtre de revêtement.
1) Différentes vitesses de revêtement de la batterie Lipo
Stabilité du revêtement à un écart de 127 μm entre les rouleaux arrière de revêtement : À 0,5 m/min, l'épaisseur minimale du film humide pour un revêtement stable sans défaut est de 87 μm, lorsque la vitesse est augmentée à 20 m/min, l'épaisseur augmente à 90 μm, au pic de 1 m/min.
2) Différentes épaisseurs de film humide de la batterie Lipo
À 0,5 m/min, l'épaisseur maximale du film humide avant l'expansion du renflement était de 147 μm, ce qui a diminué à 133 μm à 20 m/min. Les défauts se trouvent dans la région de revêtement stable entre les limites de stabilité et l'épaisseur du film humide peut varier sans défauts de revêtement. Aucun mélange de couches ne se produit entre ces limites de stabilité. On peut voir que l'épaisseur minimale du film humide du film bicouche défectueux est plus élevée que celle de la couche unique, à une vitesse de revêtement de 20 m/min, la couche unique est de 64 μm et la couche double de 90 μm.

Lorsque l'écart plus grand est de 420 μm, la limite inférieure de l'épaisseur du film humide défectueux de la batterie Lipo est de 300 μm. La limite supérieure de l'épaisseur du film humide est de 510 μm à 0,5 m/min et de 450 μm à 20 m/min. L'épaisseur minimale du film humide bicouche de la batterie Lipo est également significativement plus élevée que celle de la couche unique. Cela est causé par les conditions d'écoulement dans le ménisque en amont. Si un écoulement Couette se forme dans l'écart sans la superposition de l'écoulement de Poiseuille, l'équilibre de pression simulé est approximativement équilibré.
C'est le cas lorsque l'épaisseur du film humide de la batterie Lipo est la moitié de l'écart du revêtement monocouche. Pour le revêtement bicouche, 50 % de l'épaisseur de film humide correspondante a été déterminante dans cette étude.
Dans le cas du slot die double couche de la batterie Lipo, cet écoulement est différent de celui du slot die monocouche, où deux flux de fluide sont créés en raison des deux ports d'alimentation du slot die double couche.
Pour les revêtements stabilisants de la batterie Lipo avec une épaisseur minimale de film humide, les écoulements Couette et Poi cloud sont superposés en plusieurs couches, ce qui entraîne une épaisseur de film humide plus élevée de la batterie Lipo.

En plus des modes de défaillance proposés d'entraînement d'air et de gonflement de la batterie Lipo, il existe également des défauts de revêtement à deux couches mélangées de la batterie Lipo. Les marqueurs UV-actifs ont été visualisés par le dispositif expérimental proposé et une couche de mélange (un mélange de deux couches, la couche inférieure de la batterie Lipo était bleue avec traceur UV, et la couche supérieure de la batterie Lipo était noire non pigmentée, ce qui peut être détecté optiquement)

3 points de processus où la batterie Lipo slot die est mélangée

Le point de processus de mélange déterminé expérimentalement est en dessous de l'\épaisseur minimale de film humide d'infiltration d'air, par conséquent, ce n'est qu'à des vitesses de revêtement très faibles de la batterie Lipo de 0,2 et 0,5 m/min que le mode de défaillance du mélange de la batterie Lipo peut être observé. Aucun mélange n'a été détecté à des vitesses de revêtement supérieures à 1 m/min et au-dessus de l'épaisseur minimale de film humide. Le mélange est causé par un reflux à l'intérieur des perles enduites et le vortex intense qui en résulte.

La littérature indique que le mode de défaillance de la batterie Lipo se produit lorsque l'épaisseur de la couche d'apprêt est inférieure à un tiers de l'écart du rouleau arrière. Pour les revêtements de batterie Lipo utilisés dans cette étude, les rapports d'épaisseur de la couche supérieure et de la couche de base étaient de 50 %, ce qui a entraîné une épaisseur critique de la couche inférieure bien inférieure à l'épaisseur minimale du film humide dans la plage de vitesse pertinente, de sorte que le composé de la batterie Lipo était en dehors de la fenêtre de procédé de cette expérience.

4 Analyse de la résistance au pelage du revêtement de la batterie Lipo

La résistance au pelage de la batterie Lipo peut bien caractériser l'effet de liaison entre la feuille et le revêtement, et peut également observer indirectement la migration de l'adhésif. Adhérence sous différentes formulations de couche de base et de couche supérieure de la batterie Lipo : L'adhérence est principalement déterminée par la teneur en SBR près de la feuille collectrice, plus le ratio est élevé, plus l'adhérence est grande.
En doublant directement la teneur en SBR sur la feuille de batterie Lipo, l'adhérence a également augmenté d'environ deux fois, passant de 23 N/m pour 3,7 % en poids de SBR à 44 N/m pour une couche simple de 7,4 % en poids de SBR. Cela est évident tant pour les couches simples que doubles de la batterie Lipo.

L'adhérence avec une distribution uniforme du liant pour un revêtement monocouche est aussi élevée que pour un revêtement bicouche. Pour le revêtement bicouche de la batterie Lipo, la couche de base a la même teneur en liant que la couche simple, tandis que la couche supérieure contient beaucoup moins de liant, B1 (SBR 4,97 %) 1+B2 (SBR 2,49 %) L'adhérence de C1 (SBR 7,46 %) + C2 (SBR 0 %) a augmenté de 43,5 % par rapport à A (SBR 3,73 %). Par conséquent, les électrodes revêtues de la batterie Lipo avec des gradients de liant SBR peuvent réduire significativement la teneur totale en liant sans impact négatif sur l'adhérence.

5 Analyse des performances électriques de la batterie Lipo

Lorsque le taux est inférieur à 1C, il n'y a pas de différence dans la capacité entre le revêtement monocouche et le revêtement bicouche. À des taux plus élevés, la batterie Lipo avec revêtement bicouche peut libérer une capacité plus élevée, et C1+C2 a la capacité la plus élevée à des taux élevés. En termes de performance cyclique, à 1200 cycles, la capacité restante de A+A est de 87,7 %, celle de B1+B2 est de 87,6 %, et celle de C1+C2 est de 89,1 %.

La meilleure adhérence des électrodes multicouches de la batterie Lipo contribue à une stabilité à long terme. Comparée au revêtement monocouche, l'électrode bicouche de la batterie Lipo présente une capacité de décharge supérieure jusqu'à 11,0 % et montre des résultats légèrement meilleurs en termes de performance cyclique.
Le contenu ci-dessus est l'intégralité du revêtement de batterie Lipo présenté par les fabricants de batteries Lipo. J'espère que cet article vous aidera à en apprendre davantage sur la batterie Lipo. Pour plus d'informations sur les batteries au lithium, veuillez lire ce qui suit :
conception de batterie lipo 1s rapport N/P
Quel est le problème clé avec la charge super rapide de la batterie lipo power 2s ?