Dårlig avskalling av Lipo-batteriets negative elektrode: forbedret ved dobbel belegg

Når Lipo battery belegges og tørkes, vil limet migrere til overflaten på grunn av kapillærkrefter, og etter hvert som belegghastigheten til Lipo-batteriet øker og beleggets tykkelse øker, vil migrasjonen av limet bli mer alvorlig under tørkeprosessen, noe som ytterligere svekker belegget og samlingen. Vedheften mellom væsker har en negativ innvirkning på ytelsen til Lipo-batteriet. For å løse dette problemet oppsto Lipo-batteriets dobbeltlagsbeleggteknologi. Gjennom multilagsbelegg kompenseres primeren med en høy andel SBR.

I studien, ved å kombinere to Lipo-batterislammer med ulik SBR-innhold, ble slammet med gradient SBR-bindemiddel dobbeltbelagt. Alle Lipo-batterielektroder består av kobberfolie med et bunnlag på 50 % tykkelse og et topp lag på 50 % tykkelse, tre to-lags konfigurasjoner (A+A, B1+B2 og C1+C2), samtidig ble det med de respektive slammene A laget en enkeltlags Lipo-batterielektrode som sammenligningsreferanse.
For Lipo-batteriets dobbeltlagsbeleggprosess kan det være tre problemer: (1) luftinntrenging; (2) langsgående striper; (3) blanding av øvre og nedre lag. Deretter vil CNHL lipos, produsenten av Lipo-batterier, introdusere innholdet i Lipo-batteribelegg i detalj.

1 Lipo-batteribeleggsdefekt

Tilsvarende visning av Lipo-batteribeleggperle og beleggsfilm-topp, inkludert Lipo-batteristabiliserende belegg, luftinnslippsdefekter i belegget og utbulende beleggsdefekter
Bunnlaget av Lipo-batteriet er fremhevet med en ultrafiolett (UV) sporstoff, som lyser blått under UV-lys, og topp laget uten UV-sporstoff er svart. Hvis volumstrømmen er for lav, blir den bevegelige kontakttråden ustabil og introduserer luft i Lipo-batterislammen.
Disse stoffene vises som bobler eller striper i Lipo-batteribelegget. Omvendt, hvis volumstrømmen er for høy, blir væsken presset ut av belegget i beleggets retning, noe som fører til blandede striper i Lipo-batteribelegget.

2 Faktorer som påvirker stabiliteten til Lipo-batteribelegg

For å studere stabiliteten til Lipo-batteribelegg, ble hver beleggsbetingelse for Lipo-batteriet med forskjellige belegghastigheter og våtfilmtykkelser evaluert og klassifisert i tre kategorier: uten defekt, nedre grense og øvre grense. Området mellom det defektfrie belegget og det defekte belegget kalles beleggs-vinduet.
1) Ulike beleggshastigheter for Lipo batteri
Beleggstabilitet ved 127 μm gap mellom beleggruller bak: Ved 0,5 m/min er minimum våt filmtjukkelse for defekt stabilt belegg 87 μm, når hastigheten økes til 20 m/min øker tykkelsen til 90 μm, ved 1 m/min toppverdi.
2) Ulike våte filmtjukkelser for Lipo batteri
Ved 0,5 m/min var maksimal våt filmtjukkelse før utbuling 147 μm, som sank til 133 μm ved 20 m/min. Defekter finnes i det stabile beleggsområdet mellom stabilitetsgrensene, og våt filmtjukkelse kan variere uten defektbelegg. Ingen lagblanding skjer mellom disse stabilitetsgrensene. Det kan sees at minimum våt filmtjukkelse for defekt dobbeltlagsfilm er høyere enn for enkeltlags, ved en beleggshastighet på 20 m/min er enkeltlaget 64 μm og dobbeltlaget 90 μm.

Når det større gapet er 420 μm, er nedre grense for Lipo batteri defekt våt filmtjukkelse 300 μm. Øvre grense for våt filmtjukkelse er 510 μm ved 0,5 m/min og 450 μm ved 20 m/min. Minimum våt filmtjukkelse for Lipo batteri dobbeltlags våt film er også betydelig høyere enn for enkeltlags. Dette skyldes strømningsforhold i den oppstrøms menisken. Hvis en Couette-strøm dannes i gapet uten pålagring av Poiseuille-strøm, er det simulerte trykkbalansen omtrent balansert.
Dette er tilfelle når Lipo batteri våt filmtjukkelse er halvparten av gapet i enkeltlagsbelegget. For to-lags belegget var 50 % av den tilsvarende våte filmtjukkelsen avgjørende i denne studien.
I tilfelle av Lipo batteri dobbeltlags slot die, er denne strømmen forskjellig fra strømmen i enkeltlags slot die, hvor to væskestrømmer skapes på grunn av de to mateportene i dobbeltlags slot die.
For Lipo batteri stabiliserende belegg med minimum våt filmtjukkelse, er Couette- og Poi-skystrømmer lagt oppå hverandre i flere lag, noe som resulterer i høyere våt filmtjukkelse for Lipo batteri.

I tillegg til de foreslåtte feilmodusene for Lipo batteri luftinnslipp og heving, finnes det også to-lags blandede beleggdefekter for Lipo batteri. De UV-aktive markørene ble visualisert med det foreslåtte eksperimentelle oppsettet, og ett lag med blanding (en blanding av to lag, det nederste laget av Lipo batteri var blått med UV-sporstoff, og det øverste laget av Lipo batteri var upigmentert svart, som kan oppdages optisk)

3 prosesspunkter hvor Lipo batteri slot die blandes

Det eksperimentelt bestemte blandingspunktet er under den minimale våte filmtjukkelsen for luftinntrengning, derfor kan feilmodus for Lipo batteriblanding kun observeres ved svært lave beleggshastigheter på 0,2 og 0,5 m/min. Ingen blanding ble oppdaget ved beleggshastigheter over 1 m/min og over minimum våt filmtjukkelse. Blanding skyldes tilbakestrømning innenfor de beleggbare perlene og den resulterende intense virvelvirkningen.

Litteraturen indikerer at Lipo batteri-feilmodus oppstår når lagtykkelsen på primeren er mindre enn en tredjedel av bakrullegapet. For Lipo batteri-beleggene brukt i denne studien var forholdet mellom tykkelsen på toppbelegget og bunnbelegget 50 %, noe som resulterte i en kritisk bunnlagstykkelse godt under minimum våtfilmtykkelse i det relevante hastighetsområdet, så Lipo batteri-komponenten var utenfor prosessvinduet for dette eksperimentet.

4 Analyse av skrellestyrke for Lipo batteri-belegg

Skrellestyrken til Lipo batteri kan godt karakterisere bindingseffekten mellom folien og belegget, og kan også indirekte observere migrasjonen av limet. Adhesjon under forskjellige formuleringer av Lipo batteri bunnlag og toppbelegg: Adhesjonen bestemmes hovedsakelig av SBR-innholdet nær samlingsfolien, jo større forhold, desto større adhesjon.
Ved å doble SBR-innholdet direkte på Lipo batteri-folien økte adhesjonen også omtrent to ganger, fra 23 N/m for 3,7 vekt% SBR til 44 N/m for et enkelt lag med 7,4 vekt% SBR. Dette er tydelig i både enkelt- og dobbeltlag av Lipo batteri.

Adhesjon med en jevn fordeling av bindemiddel for enkeltlagsbelegg er like høy som for to-lagsbelegg. For Lipo batteri to-lagsbelegg har bunnlaget samme bindemiddelinnhold som enkeltlaget, mens toppbelegget har mye mindre bindemiddel, B1 (SBR 4,97 %) 1+B2 (SBR 2,49 %) Adhesjonen til C1 (SBR 7,46 %) + C2 (SBR 0 %) økte med 43,5 % i forhold til A (SBR 3,73 %). Derfor kan Lipo batteri-beleggede elektroder med SBR bindemiddelgradienter betydelig redusere det totale bindemiddelinnholdet uten negativ innvirkning på adhesjonen.

5 Lipo batteri elektrisk ytelsesanalyse

Når hastigheten er lavere enn 1C, er det ingen forskjell i kapasiteten mellom enkeltlagsbelegg og dobbeltlagsbelegg. Ved høyere hastigheter kan Lipo batteri med dobbeltlagsbelegg frigjøre høyere kapasitet, og C1+C2 har den høyeste kapasiteten ved høye hastigheter. Når det gjelder syklusytelse, ved 1200 sykluser er gjenværende kapasitet for A+A 87,7 %, for B1+B2 87,6 %, og for C1+C2 89,1 %.

Den høyere adhesjonen til Lipo batteri multilags elektroder bidrar til langsiktig stabilitet. Sammenlignet med enkeltlagsbelegg har Lipo batteri to-lags elektroden en høyere utladningskapasitet på opptil 11,0 %, og viser litt bedre resultater når det gjelder syklusytelse.
Ovenfor er hele innholdet om Lipo batteri-belegg levert av Lipo batteriprodusenter. Jeg håper denne artikkelen vil hjelpe deg å lære mer om Lipo batteri. For mer informasjon om litiumbatterier, vennligst les følgende:
1s lipo batteridesign N/P-forhold
Hva er hovedproblemet med superrask lading av power 2s lipo-batteriet?