Wat zijn de belangrijkste punten van het drogen van Lipo 6000mah gecoate poolstuk?

Met de verlaging van de productiekosten van Lipo 6000mah en de verbetering van de productprestaties, wordt Lipo 6000mah steeds meer gebruikt in het dagelijks leven. Dit stelt hogere eisen aan de productprestaties van Lipo 6000mah en ook aan het productieproces van Lipo 6000mah.

Een van de kernprocessen van Lipo 6000mah is de voorbereiding van poolstukken. Nadat de positieve en negatieve poolstukken zijn voorbereid, wordt de elektrolyt via wikkel- of laminatieprocessen in de batterij geïnjecteerd, en wordt het een bruikbare batterij na activatie door verpakking, opladen en ontladen.
De batterijpool is een composietmateriaal met een sandwichstructuur, dat voornamelijk bestaat uit tweezijdige poreuze coatings samengesteld uit actieve materiaaldeeltjes, bindmiddelen en geleidingsmiddelen, en een metalen stroomverzamelingsfolie die in het midden is ingesloten.

Nadat de voorbereiding van de positieve en negatieve elektrodepasta is voltooid, wordt deze via een coatingproces op aluminiumfolie en koperen folie aangebracht. Laten we vervolgens de droogkennis van de Lipo 6000mah gecoate poolstuk verkennen met de professionele Lipo 6000mah fabrikant Chinahobbyline. Ik zal het coatingproces van het Lipo 6000mah poolstuk, de droogtechnologie van het poolstuk, droogprocesparameters en poolstukdefecten in detail introduceren.

1 Lipo 6000mah poolstuk coatingproces

Voor het coatingproces van het Lipo 6000mah poolstuk is het drogen van het Lipo 6000mah poolstuk na coating een van de belangrijkste energieverbruikers en ook het onderzoeksfocuspunt. Het resterende oplosmiddel in het droogproces van het Lipo 6000mah poolstuk heeft een grote invloed op de stabiliteit, capaciteit en cyclusduur van de daaropvolgende verwerking van het Lipo 6000mah poolstuk.

Het proces beïnvloedt niet alleen de productiekosten van de batterij, maar bepaalt ook indirect het niveau van productietechnologie en de veiligheid van de batterij. Door het gebrek aan diepgaand onderzoek naar het coating- en droogproces van Lipo 6000mah poolstukken is het momenteel over het algemeen moeilijk om de droogefficiëntie kwalitatief te verbeteren.

2 Lipo 6000mah poolstuk droogtechnologie

Het directe doel van drogen is het efficiënt en snel verwijderen van oplosmiddel uit de coating slurry te vergemakkelijken. Er zijn veel droogmethoden voor Lipo 6000mah poolstukken. De gangbare droogmethoden omvatten voornamelijk hete-lucht droging (convectie hete-lucht droging, dubbelzijdige luchttoevoer zwevend drogen, circulerende hete-lucht impact droging), oververhitte waterdamp droging, ver-infrarood stralingsdroging en microgolfdroging.

Elke methode heeft zijn eigen voor- en nadelen en toepassingen, die voornamelijk afhangen van de instelling van de respectieve procesparameters en de controle-eisen voor de resterende hoeveelheid oplosmiddel.

1) Hete-lucht droging

De conventionele hete-lucht droogmethode is de vroegst breed toegepaste methode, en de apparatuur is eenvoudig en gemakkelijk te bedienen. De warmte bij hete-lucht droging komt van elektrische energie of stoomwarmte. De deeltjesgrootte van het actieve materiaal in de Lipo 6000mah poolstuk slurry is nanoschaal, en de karakteristieke diameter van de deeltjesporiën is ongeveer enkele tientallen nanometers bij droging, wat de kenmerken van capillaire poreuze media heeft.

Daarom heeft de oplosmiddelverwijderingsmethode bij het drogen van de coating slurry een grote invloed op de uniforme verdeling van het actieve elektrodemateriaal.
Lipo 6000mah poolstuk droogproces
Over het algemeen wordt dubbelzijdige luchttoevoer zwevend drogen gebruikt om het vel aan beide zijden te drogen, wat een hoge droogefficiëntie en uitstekend droogresultaat heeft, en de moeilijkheidsgraad van de foliestrip verhoogt, waardoor de band gemakkelijk breekt en stilstand veroorzaakt. Op basis hiervan heeft het ontwikkelde circulerende hete lucht impactdrogen een hoge werkings efficiëntie.

Deze methode blaast hete lucht met hoge snelheid op het oppervlak van de coating slurry, waardoor de ongelijkmatigheid van het coatingoppervlak wordt verminderd en de dikteconsistentie van de coatinglaag wordt verbeterd. In de praktijk wordt het droogproces aangepast door het luchtvolume en de luchttemperatuur per sectie te regelen, wat grote investeringen en ingewikkeld onderhoud vereist.

2) Infrarooddroging

Anders dan hete-luchtdroging kan infrarooddroging capillair vocht en oppervlakte-residuvocht in de Lipo 6000mah elektrodecoating verwijderen, wat vooral geschikt is voor hoogenergetische elektrodecoatings met grote dikte. Infraroodstralingsdroging maakt voornamelijk gebruik van infraroodstralen om het oplosmiddel te verdampen, het droogproces is eenvoudig, de warmte is geconcentreerd en de droogsnelheid is snel.
Het wordt meestal gecombineerd met convectiedroging om een hybride droogsystem te vormen. Vanwege het verschil in coatingdikte is de ongelijkheid van de infrarooddroogtemperatuur nog niet volledig opgelost, en is de droogefficiëntie van slurry voor niet-waterige oplosmiddelen onvoldoende.

3) Microgolfdroging

De microgolfdroogtechnologie bevordert het verwijderen van vocht uit het Lipo 6000mah poolstuk via microgolf-dielektrische verwarming. De microgolf is volumeverwarming, en het vrije water binnenin het Lipo 6000mah poolstuk verdampt eerst tijdens het drogen, waardoor een hoge verdampingsdrukgradiënt ontstaat en de interne watermigratie versnelt. Microgolfmenging en -drogen kunnen de droogefficiëntie aanzienlijk verbeteren, en de schade aan de coating is klein tijdens het drogen, maar het veroorzaakt gemakkelijk bobbels en frituren van Lipo 6000mah poolstukken.

Microgolfdroogapparatuur
In de praktijk gebruiken verschillende batterijfabrikanten vaak niet slechts één droogmethode, maar combineren ze droogtechnologieën zoals infrarood en microgolf op basis van hete-luchtdroging om de droogefficiëntie te verbeteren. Hoewel infrarooddroging de tekortkomingen van microgolfondersteunde technologie kan compenseren, is de uniformiteit van infraroodstralen slecht, wat leidt tot inconsistente droogsnelheden van Lipo 6000mah poolstukken en de capaciteitsconsistentie van cellen vermindert.

3 Droogprocesparameters en defecten van Lipo 6000mah poolstukken

Momenteel is de belangrijkste droogmethode nog steeds hete-luchtdroging. Tijdens het drogen beïnvloeden de snelheid van de hete lucht, de luchttemperatuur, de coatingdikte, de eigenschappen van de slurry en de structuur van de droogapparatuur allemaal het proces. Een goed droogproces zorgt voor een gelijkmatige coating van de slurryvloeistof, verbetert de consistentie van de powerbatterij, zorgt voor een goede dispersie van het actieve materiaal en vormt een elektrolyt-kanaal om de laad- en ontlaadsnelheid van het actieve materiaal te verhogen.

Slechte droging kan verschillende defecten veroorzaken, zoals agglomeratie, pinholes, ongelijke dikte, krassen en uitloop van de coatinglaag. Onjuiste bediening van het droogproces zal direct leiden tot een achteruitgang van de prestaties van de powerbatterij, en de consistentie van elke batch Lipo 6000mah poolstukken zal verslechteren, wat de opbrengst van het assemblageproces en de levensduur van de module ernstig zal beïnvloeden.

De totale droogtijd van de coatinglaag is kort, waarbij voornamelijk rekening wordt gehouden met de invloed van de temperatuur van de hete lucht, de windsnelheid en het vaste stofgehalte van de slurry (oplosmiddelgehalte).

1) Temperatuur van hete lucht

In de beginfase is de te gebruiken temperatuur voor verschillende oplosmiddelen verschillend. Bijvoorbeeld, het watergedragen oplosmiddel droogt niet gemakkelijk bij lage temperatuur, en bij lage temperatuur is de onderhoudstijd van het constante snelheidsgedeelte langer. Over het algemeen, wanneer de hete luchttemperatuur van watergedragen slurry 90℃ is, is de droogsnelheid van het Lipo 6000mah poolstuk sneller en zijn de droogdefecten minder.
Uit het onderzoek bleek dat bij een lagere droogtemperatuur de verdeling van het bindmiddel gelijkmatiger is en de hechting tussen de stroomverzamelaar en het actieve materiaal sterker is.

De hoge droogtemperatuur veroorzaakt niet alleen lokaal een ophoping van de binder, maar leidt ook tot een slechte oppervlaktedekking, wat de opbrengst van het wikkelproces vermindert. Dit komt doordat de te hoge temperatuur het oppervlak van het Lipo 6000mah poolstuk verhardt, wat scheuren en kreukels in het Lipo 6000mah poolstuk veroorzaakt. Tijdens het droogproces verdampt het coatingoplosmiddel continu en neemt de viscositeit snel toe, maar de migratiesnelheid van het oppervlaktesolvent is hoger dan die nabij het folie-einde. Door drastische veranderingen in oppervlaktespanning ontstaan gemakkelijk honingraatnetwerken, dikke randdefecten of agglomeraties van binder/vaste deeltjes.
aggregaatvormingsdefect

2) Snelheid van hete lucht

Een te hoge luchtsnelheid tijdens het drogen met hete lucht leidt tot een ongelijkmatige coating, wat direct de prestaties van de krachtbatterij beïnvloedt. Daarom moet de luchtsnelheid in verschillende fasen worden gecontroleerd. Over het algemeen zijn slurries met een lagere viscositeit gevoeliger dan die met een hogere viscositeit. Om de stroming en schade aan de coatinglaag te verminderen, is het noodzakelijk om met een lage luchtsnelheid te drogen.
Als de luchtsnelheid van de oven te groot is, is de coatinglaag gevoelig voor bellen. Dit komt doordat er veel stof is opgehoopt in de luchtkanalen in en uit de coatingoven, en het verhogen van het luchtvolume (windsnelheid) gemakkelijk het opgehoopte stof opwaait, dat zich verspreidt op het oppervlak van de natte coating en een groot aantal luchtbellen produceert. Het vlekdefect is de vorming van patroonachtige vlekken, wat voornamelijk wordt veroorzaakt door de onstabiele stroomsnelheid van hete lucht.
Putbellen verschijnen in Lipo 6000mah poolstuk

3) Coatingdikte

De dikte van de coatinglaag wordt voornamelijk bepaald door de ontwerpparameters van de laad-ontlaad- en capaciteitskenmerken van de batterij. Hoe dikker de coating, hoe groter de capaciteit maar de laad-ontlaadsnelheid is beperkt. Hoe dunner de coating, hoe groter de laad- en ontlaadsnelheid van de batterij en hoe beperkter de capaciteit, en de coating droogt snel, en de coatingdefecten zijn relatief weinig.
Er wordt algemeen aangenomen dat een dikkere coatinglaag bevorderlijk is voor het vrijgeven van droogspanningen, de hechting van de coating beter is, en de coating dunner is, en de segregatie van inactieve materialen zoals bindmiddelen zwakker is.

De interface-analyse van het actieve materiaal na het drogen toont aan dat de weerstand van de stroomverzamelaar voornamelijk wordt beïnvloed door de ongelijke dispersie van het geleidingsmiddel, terwijl de coatingdikte niet significant wordt beïnvloed. Als de coatingdikte niet goed wordt gecontroleerd, kunnen defecten zoals rimpels en strepen gemakkelijk ontstaan.
Streepvorming defect van Lipo 6000mah poolstuk

4) Eigenschappen van de slurry

De invloed van de slurry wordt voornamelijk weerspiegeld in de inhoud en het type oplosmiddel, evenals de dispergeer- en hechtingseigenschappen van de actieve stof. Het drogen van Lipo 6000mah poolstukken wordt sterk beïnvloed door het coatingproces, waarbij een uniforme coating zonder duidelijke deeltjes vereist is.

Bij het drogen wordt de relatieve droogte van hete lucht doorgaans verminderd door gedeeltelijke retourlucht in het voorste gedeelte om overmatige verwijdering van het oppervlaktesolvent te voorkomen, terwijl in het achterste gedeelte de temperatuur passend verhoogd kan worden om de droogefficiëntie te verbeteren en solventresten te verminderen. In de vroege fase van het drogen is de vloeibaarheid van de slurry groot, beïnvloeden de eigenschappen van het solvent het droogproces, en vindt het herschikkingsproces van de deeltjes van de actieve stof plaats tijdens het dispergeerproces.

De oplosmiddelinhoud in de latere fase van het drogen is laag, en de coatinglaag verliest in wezen zijn vloeibaarheid. De dispergeerbaarheid van actieve stoffen en de binder zijn de belangrijkste factoren die het latere drogen beïnvloeden.
Gewoonlijk wordt de dispergeerbaarheid van de binder beïnvloed door de droogsnelheid, en is de agglomeratie duidelijk bij onjuiste bediening, wat kan worden veroorzaakt door de verrijking van de binder door de verdamping van een grote hoeveelheid oplosmiddel.
Samenvatten
Het drogen van Lipo 6000mah poolstukken omvat het transport van meerfasige materialen op verschillende schalen, met complexe fysische processen en gevarieerde droogprocessen. De aggregatiemodus van de coatingbinder tijdens het droogproces wordt sterk beïnvloed door het droogproces, en de microporeuze kanalen gevormd door de actieve materiaalagglomeraten hebben verschillende transportprocessen op verschillende schalen. In de praktijk moeten de prestaties van de coating slurry, de coatingmethode en daaropvolgende productieprocessen zoals walsen uitgebreid worden overwogen.

Het onderzoek naar de relatie tussen het droogproces van Lipo 6000mah poolstuk en de kosten en kwaliteit van het Lipo 6000mah poolstuk is nog onvoldoende, en er ontbreekt gedetailleerd onderzoek naar speciale droogapparatuur voor de productie van Lipo 6000mah. Het is noodzakelijk om continu gegevens en ervaring met coating- en droogprocessen te verzamelen. Dit optimaliseert op zijn beurt de coatingdroogmethode.
Het bovenstaande is de volledige inhoud van het drogen van lithiumbatterijpoolstukken, aangeboden door CNHL, een lithiumbatterijbedrijf. Ik hoop dat de introductie van bovenstaande inhoud u kan helpen lithiumbatterijen beter te begrijpen. Voor meer informatie over lithiumbatterijen, zie het volgende:
Weet je wat een soft pack 2s lipo batterij 100c tab is?
3s 11.1v 2200mah procesontwerp en thermische runaway