磷酸铁锂电池加工过程中常见的问题
锂电池制作过程中常见异常及解决方案
锂电池制作过程中常见异常及解决方案
一、浆料异常及解决方案
异常1:沉降,粘度变化大
原因:浆料不稳定的原因是吸水,粘接剂少,未分散好;
解决方法:调整原材料选型,主要是考虑比表,粘度等,调整搅伴工艺(主要转速,线速度,时间等),调整粘结剂用量,控制环境水分。
异常2:固含量低
原因:消耗NMP多,主要原因是正极比表大,正极径小,搅伴时间长,粘接剂固含量低;
解决方法:调整搅伴工艺(主要转速,线速度,时间等),调整正极选型,调整粘结剂选型。
异常3:难过筛
原因:大颗粒,主要原因是正极大颗粒,正极粘度高,吸水团聚;解决方法:控制材料颗粒,降低浆料粘度,防止吸水。
异常4:无流动性,变果冻
原因:吸水,主要原因是正极水分高,正极PH高,正极比表大,NMP水分高,环境湿度大,粘结剂水分高;
解决方法:控制环境湿度,控制原材料水分,降低原材料PH值。
二、辊压前极片异常解决方案
异常1:颗粒
原因:主要原因是有颗粒或团聚,原材料大颗粒,浆料粘度高,浆料团聚;
解决方案:减少材料大颗粒,降低浆料粘度,控制吸水;
异常2:裂纹
原因:是极片内NMP挥发慢,烘箱温度高,涂布速度快;
解决方法:降低前段烘箱温度,降低涂布速度;
异常3:气泡
原因:浆料有气泡主要是因抽真空不彻底,搁置时间短,抽真空时搅伴速度过快;
解决方法:延长抽真空时间,加入表面活性剂消泡;
异常4:划痕
原因:主要是浆料粘度高,来料大颗粒,浆料团聚,涂布刀口有干料;
解决方法:减少材料大颗粒,降低浆料粘度,控制吸水;
异常5:拖尾
原因:主要是粘度偏高或粘度偏低;
解决方法:调整粘度;
磷酸铁锂电池存在的问题
第一,专利隐患
依赖于国内厂商的自主技术探索来解决磷酸铁锂(LiFePO4)橄榄石结构诞生于德州大学,德州大学于1997 年对磷酸铁锂的晶体结构与化学分子式申请了专利,后将专利授予加拿大自来水公司Hydro-Quebec 及其下属公司Phostech 使用。德州大学和H-Q 声称,凡是使用LiFePO4正极材料的电池都侵犯了他们的晶体结构和化学分子式专利。目前LFP 最上游的化合物制造专利被三家专业材料公司所掌握,分别是美国A123 的Li1-x MFePO4、加拿大Phostech 的LiMPO4 以及台湾立凯电能(Aleees) 的LiFePO4・MO。
专利权之争影响全球电动车行业发展。2005 年,全球最大电动工具厂商Black &Decker(B&D)推出1 款使用磷酸铁锂电池的无电线电动工具,在欧美超热卖。2006年9 月,德州大学及加拿大Phostech 对B&D 及电池制造商A123 提起诉讼,控告其未获授权制造与销售侵权商品。A123 认为自己的正极材料有不同的晶体结构和化学分子式,不存在专利侵权问题。目前案件仍在审理,但性质已从大学和企业的专利纠纷转变为跨国专利诉讼。由于通用汽车2010 年上市的Volt 电动车将采用A123提供的磷酸铁锂电池,若A123 被判侵权则意味着通用也构成侵权。从更大的范围来讲,全球都将磷酸铁锂作为电动汽车电池的主要材料,因此判决结果将影响美国乃至全球电动车市场的发展格局。
美国Valence 公司就德州大学持有的欧洲专利的授予问题,于2005 年7 月27日向欧洲专利局提起异议诉讼程序,认为该专利缺乏新颖性。2008 年12 月9 日欧洲专利局(EPO)裁决撤销了授予德州大学的有关LiMPO4 的欧洲专利,也撤销了德州大学Goodenough 等人的欧洲专利,也等于消除了下一代电动汽车电池在欧洲侵权的任何风险。目前Goodenough 已经提起上诉。专利权之争短期内对中国国内销售无影响。德州大学目前只申请了美、日、德、英、法、意、加七国的专利保护,按20 年专利保护期计算,到2017 年专利才会到期。目前中国企业在国内研发、生产和销售磷酸铁锂电池都是合法的,中国短期内不会受到影响。由于德州大学在欧洲的专利拥有权被推翻,因此中国出口到欧洲也是安全的,但出口到美国有风险。但是从长期来看,专利权是一个隐患。目前我国只有清华大学核能与新能源技术研究所拥有几项磷酸铁锂技术专利,国内大部分生产厂商只掌握磷酸铁锂技术和加工工艺,没有国际专利。如果德州大学获胜,将联合专利授权公司在全球范围内继续进行专利诉讼,迟早会来到中国;如果A123 获胜,他们也可能联合起来,形成“专利池”(由专利权人组成的专利交易平台,对实施专利收费),迫使其他没有获得专利授权的企业交纳高额的专利许可费。1999 年,全球前后12 家跨国企业宣布“DVD 专利联合许可声明”,每台16~19 美元的专利取可费从此成为国内DVD生产企业头上的枷锁。国内生产磷酸铁锂的企业必须加强自主研发能力,尽早申请国内、国际专利,以消除产业发展隐患。
磷酸铁锂电池的生产设备和流程
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磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因
磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因
磷酸铁锂是一种常见的锂离子电池正极材料,具有很高的比能量、循环寿命以及较低的成本等优点。然而,磷酸铁锂电池的库伦效率相对较低且不稳定,主要原因包括以下几个方面。
1.磷酸铁锂材料的晶体结构问题。磷酸铁锂的晶体结构为正交晶系,其锂离子的扩散路径较长,导致锂离子的扩散速率变慢。这就导致了在放电和充电过程中,锂离子的嵌入和脱嵌速率相对较慢,降低了库伦效率。
2.磷酸铁锂材料的晶体缺陷问题。晶体结构中的缺陷会影响到磷酸铁锂材料的电导率,从而影响锂离子的扩散速率和库伦效率。晶体缺陷包括空位缺陷、离位缺陷、氧空位等,这些缺陷会阻碍锂离子的扩散,导致库伦效率降低。
3.磷酸铁锂电极界面问题。磷酸铁锂电池的正极包括活性物质和导电剂,其中导电剂起到电子传导的作用。但是,导电剂与磷酸铁锂颗粒之间存在接触电阻,导致电子在反应过程中的传导出现问题,进而降低了库伦效率。
4.磷酸铁锂材料的富锂表面区问题。磷酸铁锂材料的富锂表面区存在较高的表面能,使得锂离子相对稳定地嵌入到晶体结构中。然而,在成型和使用过程中,由于材料颗粒的破碎和电极极化等因素,导致了富锂表面区的暴露。暴露的富锂表面区有较高的自由能,会导致锂离子的极化和消耗,从而降低库伦效率。
5.磷酸铁锂电池中电解液的问题。电解液中的溶剂和盐的选择和比例对库伦效率有一定影响。一些溶剂和盐会导致电解液中的氟离子和磷酸根离子的浓度偏高,从而导致锂离子的副反应增加,降低库伦效率。
综上所述,磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因主要是由于材料的晶体结构问题、晶体缺陷问题、电极界面问题、富锂表面区问题以及电解液的问题所致。为了提高磷酸铁锂电池的库伦效率,可以从材料的改进、结构的优化、电极界面的改善以及电解液的优化等方面入手。
磷酸铁锂废料的除杂方法与流程
磷酸铁锂废料的除杂方法与流程磷酸铁锂废料是指磷酸铁锂电池在使用过程中出现的废弃物,其中可能含有杂质。除杂是指去除废料中的杂质,保留有用成分,以便后续的回收利用。本文将探讨磷酸铁锂废料的除杂方法与流程。
一、磷酸铁锂废料的特点
磷酸铁锂废料在使用过程中可能会受到外界环境、电池内部化学反应等因素的影响,导致其中含有各种杂质。常见的杂质包括金属离子、有机物、杂质颗粒等。在进行除杂处理时,需要对不同种类的杂质采取不同的处理方法。
二、磷酸铁锂废料的除杂方法
1.磁选法
磁选法是指利用磁性杂质和非磁性杂质在外界磁场作用下的不同反应,对废料进行分离的方法。对于磁性杂质,可以直接利用磁选机对其进行分离,而对于非磁性杂质,需要先将其转化为磁性杂质,再进行磁选分离。磁选法适用于磁性杂质含量较高的废料。
2.浮选法
浮选法是指利用杂质与废料主体的密度差异,在适当的药剂作用下,实现杂质与废料的分离。对于磷酸铁锂废料中的杂质颗粒,可以通过浮选法进行分离。在浮选法中,选择合适的药剂和调整浮选机的运行参数,可以实现有效的分离效果。
3.化学处理法
化学处理法是指利用化学方法对废料中的杂质进行处理,使其发生物理或化学变化,从而实现分离的方法。对于磷酸铁锂废料中的有机物和部分金属离子,可以采用化学处理法进行分离。通过合理选择化学药剂和控制反应条件,可以实现对杂质的有效处理和分离。
4.筛分法
筛分法是指利用不同颗粒大小的杂质和废料在筛网上的不同通过性质,实现分离的方法。对于磷酸铁锂废料中的杂质颗粒,可以通过筛分法进行分离。选择合适的筛网孔径和运行参数,进行筛分分离,可以实现有效的除杂效果。
(完整版)影响磷酸铁锂性能的因素及解决办法
磷酸铁锂材料的优点不再赘述,确实是一种非常有前途的正极材料,但也存在致命的缺点,这里主要谈一下磷酸铁锂的主要缺点:
1、电子电导率se低,在10-9s/cm量级;离子传输率si低,在10-11s/cm量级,二者直接导致电极传输率sw低(sw=se×si/se+si)
2、振实密度低
3、低温性能差零下20度以下容量大打折扣
上述问题不能有效解决磷酸铁锂很难应用于电动汽车,解决电导率低的问题可通过C包覆、离子掺杂的方法解决。磷酸铁锂本身是不良导体,电导率低直接影响到大功率充放电限制
了大功率锂离子电池的使用范围,尤其是用于电动汽车,未解决这个问题当前普遍采用的
办法是在磷酸铁锂表面包覆C以提高其电导性能,同时研究表明通过包C还可以提升磷酸铁锂的低温性能。另外一个可行的办法是通过离子掺杂使磷酸铁锂晶格中出现自由电子或
空穴从而提升电导性能。解决锂离子传输性能的方法是在磷酸铁锂橄榄石一维锂离子通道
结构不能改变的前提下只能通过减小粒径缩短离子传输路径来实现,这就要求实现磷酸铁
锂材料的纳米化,为了进一步提高振实密度还要求粒子球形化,这些都是固相法合成工艺
所不能实现的,要实现这一目的湿化学法是一个不错的选择。
虽然上述缺点都有相应的解决办法但是实际操作中却较为复杂,包碳在解决电导率问题的
同时使振实密度更小,材料纳米化了容量也还可以但到了极片涂覆工艺时可操作性大幅下降。我们正在探索液相结晶法实现纳米化的同时又不影响涂覆性能,并取得一些进展。
磷酸铁锂材料的理想形貌,是在不影响或者对容量影响不大的前提下实现纳米化但还不能
磷酸锂在磷酸铁锂电池生产中的作用
磷酸锂在磷酸铁锂电池生产中的作用
磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池,具有高容量、高循环寿命、高安全性等优点,在
电动汽车、储能系统和电子设备等领域有着广泛的应用前景。磷酸铁锂电池的正极材料是
磷酸铁锂,而其电解质中的主要成分是磷酸锂。磷酸锂在磷酸铁锂电池生产中具有非常重
要的作用,它不仅影响着电池的性能和稳定性,还直接关系到电池的成本和制备工艺。本
文将从磷酸锂的制备、性质、作用机理以及在磷酸铁锂电池生产中的应用等方面展开综述。
1. 磷酸锂的制备
磷酸锂是一种无机化合物,其化学式为Li3PO4,是锂盐的一种。磷酸锂在常温下为白色
或无色固体,可溶于水,是一种重要的锂盐化合物。磷酸锂的制备方法主要有溶液法、固
相法和溶胶-凝胶法等,其中最常用的是溶液法。溶液法制备磷酸锂的一般步骤如下:首
先将氢氧化锂和磷酸反应生成磷酸锂,在适当的温度和压力下进行结晶、过滤和干燥处理,最终得到磷酸锂产品。固相法主要是将碳酸锂和磷酸进行固相反应,生成磷酸锂。溶胶-
凝胶法是将含有锂盐和磷盐的溶液进行混合并加热,然后通过水解和凝胶化反应生成磷酸
锂凝胶,最后进行干燥和煅烧制备成品。无论哪种制备方法,都需要控制好反应条件和操
作步骤,确保产品的质量和纯度。
2. 磷酸锂的性质
磷酸锂作为一种重要的锂盐,其性质对磷酸铁锂电池的性能有着直接的影响。首先,磷酸
锂是一种离子化合物,其分子中含有锂离子和磷酸根离子,可以在溶液中释放出锂离子,
并与其他金属离子反应生成沉淀。其次,磷酸锂是一种弱酸盐,在水中有一定的溶解度,
可以与氢氧化物反应生成沉淀。再者,磷酸锂的热稳定性较好,不易发生分解和挥发,可
关于磷酸铁锂电池的知识
关于磷酸铁锂电池的知识
关于磷酸铁锂电池的知识
导读:锂离⼦电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是⽬前绝⼤多数锂离⼦电池使⽤的正极材料。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是⼀种嵌⼊/脱嵌过程,这⼀原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。
磷酸铁锂电池,是指⽤磷酸铁锂作为正极材料的锂离⼦电池。锂离⼦电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是⽬前绝⼤多数锂离⼦电池使⽤的正极材料。从材料的原理上讲,磷酸铁锂也是⼀种嵌⼊/脱嵌过程,这⼀原理与钴酸锂,锰酸锂完全相同。
1.介绍
磷酸铁锂电池属于锂离⼦⼆次电池,⼀个主要⽤途是⽤作动⼒电池,相对NI-MH、Ni-Cd电池有很⼤优势。
磷酸铁锂电池充放电效率较⾼,倍率放电情况下充放电效率可达90%以上。⽽铅酸电池约为80%。
2.⼋⼤优势
安全性能的改善
磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在⾼温或过充时也不会像钴酸锂⼀样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此拥有良好的安全性。有报告指出,实际操作中针刺或短路实验中发现有⼩部分样品出现燃烧现象,但未出现⼀例爆炸事件,⽽过充实验中使⽤⼤⼤
超出⾃⾝放电电压数倍的⾼电压充电,发现依然有爆炸现象。虽然如此,其过充安全性较之普通液态电解液钴酸锂电池,已⼤有改善。寿命的改善
磷酸铁锂电池是指⽤磷酸铁锂作为正极材料的锂离⼦电池。
长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最⾼也就500次,⽽磷酸铁锂动⼒电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5⼩时率)使⽤,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护⼜半年”,最多也就1~1.5年时间,⽽磷酸铁锂电池在同样条件下使⽤,理论寿命将达到7~8年。综合考虑,性能价格⽐理论上为铅酸电池的4倍以上。⼤电流放电可⼤电流2C 快速充放电,在专⽤充电器下,1.5C 充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,⽽铅酸电池⽆此性能。
磷酸铁锂材料使用常见问题
磷酸铁锂电池制备问题分析1.金润材料关于我司PD60使用过程中容量偏低的问题?
原始数据及意见:
半电池放电曲线:
全电池放电曲线:
我方在配料过程中还有点小问题,浆料较容易结冻,表面起皮也比较快,用卓能的料就没有这种情况,请你们帮忙分析下!配方中PVDF用的是HSV900,加入4.5%,导电剂4.5%。
解决建议:
关于材料容量低的原因,主要和电池的配方及正负极搭配有关,电池的倍率性能的提高首先要保证正负极材料和集流体的黏结性能良好,第二是正负极的导电性能,所以正极的配方可以考虑增加黏合剂的量,适当降低导电剂的量,如粘合剂的量增加5--5.5,导电剂调整在3--3.5之间,导电剂的量过多会影响电池的储存性能和自放电。电池的首次充放电效率和材料的比容量有很大的关系,如果能把首次效率提高到90%,基本可以提高10%的容量,因此化成工艺和正负极的配伍也很重要,这是提高首次效率的关键,也是提高电池容量最有效的最快捷的方式。
2.关于海盈公司使用我方ES01产品在涂布过程中出现颗粒现象的解决方案
经过我方技术人员分析,有以下两种原因会造成颗粒现象
1.粉体中有大颗粒存在;
2.在配料调浆的过程中,出现了小颗粒团聚的现象。
纠正及预防对策:
1.我方反复核准近期发于贵公司的三个批次材料的测试结果,均未发现材料本身的粒度异常现象,可排除材料本身原因带来的工艺不良;
2.针对小颗粒团聚的现象,我司建议贵方做以下两点工作:
(1)提高搅拌强度,避免调浆时造成团聚;
(2)在涂覆浆料前过孔隙大小在200目左右的筛网。
3.关于中聚能源公司烘烤极片后表面出现龟裂的现象?
磷酸铁锂电池回收利用存在的问题有哪些?
磷酸铁锂电池回收利用存在的问题有哪
些?
LiPF6有强烈的腐蚀性,遇水易分解产生HF;有机溶剂及其分解和水解产物会对大气、水、土壤造成严重的污染,并对生态系统产生危害;铜等重金属在环境中累积,最终通过生物链危害人类自身;磷元素一旦进入湖泊等水体,极易造成水体富营养化。由此可见,如若对废弃的磷酸铁锂电池不加以回收利用,对环境及人类健康都是极大危害。随着国内电动汽车产业的快速发展,对磷酸铁锂电池的需求量也快速增加,大量的磷酸铁锂动力电池报废,进入到回收阶段,锂电池的回收市场降呈现出爆发式的增长,那么,目前磷酸铁锂电池回收存在哪些问题?一、回收技术不成熟现有的资料表明,废旧磷酸铁锂电池的回收处理分为两种:一种是回收金属,另一种是再生磷酸铁锂正极材料。(1、湿法回收锂和铁此类工艺以回收锂为主,因磷酸铁锂不含有贵金属,故对钴酸锂的回收工艺进行改造。首先将磷酸铁锂电池拆解得到正极材料,粉碎筛分得到粉料;之后将碱溶液加入到粉料中,溶解铝及铝的氧化物,过滤得到含锂、铁等的滤渣;
将滤渣用硫酸与双氧水( 还原剂)的混合溶液浸出,得到浸出液;加碱沉淀氢氧化铁,过滤得到滤液;灼烧氢氧化铁,可得氧化铁;最后调节浸出液的pH值(5.0
~8.0),过滤浸出液得滤液,加固体碳酸钠浓缩结晶得碳酸锂。(2、再生磷酸铁锂单一回收某种元素使得不含有贵重金属的磷酸铁锂回收产生的经济效益比较低。因此,主要是固相法再生磷酸铁锂处理废旧磷酸铁锂电池,此工艺具有很高的回收效益,且资源的综合利用率高。首先将磷酸铁锂电池拆解得到正极材料,粉碎筛分得粉料;之后热处理去除残留的石墨和粘结剂,再将碱溶液加入到粉料中,溶解铝及铝的氧化物;过滤得含锂、铁等的滤渣,分析滤渣中铁、锂、磷的摩尔比,添加铁源、锂源和磷源,将铁、锂、磷的摩尔比调整为1∶1∶1;加入碳源,球磨后在惰性气氛中煅烧得到新的磷酸铁锂正极材料。二、回收利用体系不完善虽然主管部门和企业大力推行磷酸铁锂电池,但由于尚处于大量装备车辆阶段,回收利用还处于起步阶段,现有的回收体系也不健全,系统专业的车用动力电池回收利用体系亦尚未建立。现有的回收体系存在一定的问题,而且回收效率低下。这种问题主要由以下几方面造成:1、可回收量少大量的废旧电池分散在国民手中,但是民众没有投放的地方,因而随着生活垃圾一起处理,从而使得从个人中回收的报废电池几乎为零,绝大部分回收的是生产企业生产过程中产生的废料或者是库存旧料,回收到的大型动力电池数量更是少之又少。2、回收系统不健全专门回收电池的系统国内尚未建立,主要是小作坊的粗放式收集。我国是锂离子电池的生产及消费大国,但由于人口众多,使得电池人均保有量相对较少。长久以来回收公司对不具有回收价值的单个锂离子电池并未进行回收。3、准入门槛高企业欲从事废旧电池的回收与处理,必须按照《中华人民共和国环境保护法》和《危险废物经验许可证管理办法》的规定申请危险废物经营许可证,但是能达到大规模回收资质的企业并不多,反而是那些规模小、技术低下的公司数量众多,造成电池无法集中收集的难题。4、回收成本高大量的磷酸铁锂材料应用于动力或储能电池正极,需求量远远大于普通小型电池,对其进行回收具有很高的社会价值,但回收成本较高,且磷酸铁锂电池中不含有贵重金属,经济价值较低。5、回收意识薄弱长期以来,我国对于废旧电池回收利用方面的宣传教育很少,致使公民缺乏对于废旧电池污染危害的深入认识,没有形成自觉回收的意识。
浅谈磷酸铁锂电池的七大优点及五大缺点
浅谈磷酸铁锂电池的七大优点及五大缺点
磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。
工作原理
磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。
金属交易市场,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)存储量较多。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是挺便宜的。它的另一个特点是对环境环保无污染。
作为充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。
结构与工作原理
LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子Li可以通过而电子e-不能通过,右边是由碳(石墨)组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质,电池由金属外壳密闭封装。
磷酸铁锂电池储能项目的工艺流程内容
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磷酸铁锂生产过程中问题解析
磷酸铁锂锂离子电池生产过程中需要注意的若干问题
•粘合剂最好采用高粘度粘合剂,并保证粘合剂的充分溶解以及粘合剂的充分干燥、NMP的水含量控制,最好在溶解粘合剂时,能够加热,使溶解更充分,增强粘合剂的粘结效果。如果对水体系粘合剂感兴趣,可以考虑成都茵地乐(LA132),如果采用水性粘合剂,粘结问题就不存在了,但是真空烘烤的温度和时间需要适当延长。
•保证磷酸铁锂材料和导电材料的干燥,最好在100-120度的真空烤箱内烘烤2个小时以上,并降至室温后,再分次加入PVDF溶液内。
•注意配料车间的湿度,由于循环水的原因,湿度比较难以控制,因此建议加料时间尽量控制在较短的时间内,且最好能控制湿度在30%RH以下。
•浆料的搅拌力度要大,最好能够采用高能剪切乳化分散,或者过胶体磨,保证浆料的充分分散及粘度和流动性,浆料的粘度最好调整在5000-6000毫帕.秒,流动性好是浆料能够粘接好的前提,浆料的流动性受水份的影响很大,如果浆料出现果冻状(变成冻胶)情况,pvdf的粘接效果下降很厉害,一般很难再做处理,因此强力搅拌过程中的水分控制非常重要。
•由于磷酸铁锂材料的涂布速度比较慢,浆料在涂布时可能有一些变化,特别是天气湿度比较大的时候,影响材料的粘接效果,因此,浆料最好在相对比较密闭的容器内为好或者分批转料。
•极片涂布烘干后,最好当天制片,如果需存放一段时间在制片,最好真空烘烤保存。
制片完成后,烘烤温度应该设置在100度左右,真空烘烤10h左右,不能太长,时间太长容易脆片。
•卷绕或者叠片时最需要关注的是对粉尘的控制,特别是在电极片粘接效果不理想的时候,需要更多的关注,不然很容易产生低压问题。卷绕式电池也要注意电池的装配比,最好控制在91%以下,不然,装配比太大容易造成电池低压。
磷酸铁锂电池生产工艺流程是怎么样的-
磷酸铁锂电池生产工艺流程是怎么样的?
磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池,单体额定电压为3.2V,充电截止电压为3.6V~3.65V。那么磷酸铁锂电池生产工艺流程是怎么样的?磷酸铁锂电池生产工艺流程磷酸铁锂电池生产工艺流程具体如下:物料准备—匀浆—涂布—碾压—分切—烘烤—卷绕—入壳—激光焊—烘烤—注液—预充—封口—清洗—老化—全检—入库—出货。磷酸铁锂电池的生产流程每个生产厂家的不是很一致,众所周知,锂电池生产工艺流程相当复杂,毕竟锂离子电池产品安全性能高低直接关系到消费者的生命健康,自然锂电池生产制造中对设备的性能、精度、稳定性和自动化水平有较高的要求。由此可见,磷酸铁锂电池组生产工艺流程各个生产环节都与产品质量、安全性有紧密的联系,磷酸铁锂电池生产过程中每一环节都要从严、从细进行管理,这样才能提升锂电池产品安全性能。磷酸铁锂电池组装技术的工艺步骤有哪些?磷酸铁锂电池生产工艺流程分为三大工段,一是极片制作,二是电芯制作,三是电池组装。在磷酸铁锂电池组装生产工艺中,极片制作是基础、电芯制作是核心,电池组装关系到锂电池成品质量。锂电池对环境要求很高,稍微有点环境不适就会引起爆炸和着火,不能像铅酸电池那样被随意使用。所以非专业人员建议不要私自组装锂电池。
磷酸铁锂电池组工作时的散热问题
郑州正方科技:
锂电池产业的逐步兴起为我们的生活以及工业上的需要都带来了很多的优势,就拿电动自行车来说,在锂电池还没出现之前,最早使用的电池是铅酸电池,笨重,寿命低,性能差等等给我们带来了很多的麻烦,然而锂电池组的出现使得很多人都将铅酸电池换成了锂电池组,因为很多人都看重了锂电池组的优点,绿色环保,使用循环次数高等等。
目前使用最多的锂电池组想必就是磷酸铁锂电池组,因为大家都知道锂电池本身的稳定性较差,相对来讲其安全系数并不是很高,而磷酸铁锂电池则是在原有的锂离子电池的正极材料基础上对其进行改进,让其的安全系数更高,常见的磷酸铁锂电池组正极材料有钴酸锂,锰酸锂以及镍酸锂等等,最为常用的则是钴酸锂。虽然磷酸铁锂电池组也属于锂离子电池,但是从正极材料上我们可以看出,磷酸铁锂电池是目前锂离子电池中稳定性较高的电池,而且就成本来讲,也不算很高,所以磷酸铁锂电池组在一些大型工业以及移动移动基站中使用的越来越多。
但是磷酸铁锂电池的振实密度较低,也正是这一特点决定了磷酸铁锂电池在电动工具方面上的使用有所成效,相对来讲如果将磷酸铁锂电池应用在手机上,那么它的弊端则暴露无遗,最为明显的一个缺点就是容量不足。在工作的时候,磷酸铁锂电池组难免会产生热量,一般来讲,磷酸铁锂电池组的工作环境是-50℃到+80℃之间,但是实际情况中,磷酸铁锂电池组在工作的过程中以及国祚过程之后都是需
要产生热量的,所以,我们最好将磷酸铁锂电池组的温度控制在+50摄氏度之下,然而磷酸铁锂电池组最大的一个缺点就是对于低温的耐性很低,通俗的讲就是磷酸铁锂电池组不耐低温,所以尽量不要在超过的温度范围内工作。
锂离子电池材料的现状和存在的问题
锂离子电池材料的现状和存在的问题
由于我国经济的快速发展,能源和环境问题日益突出;此外,石油价格的日益上涨,能源问题已经成为国内和国际的头等重要的问题。积极研发和推广对节省资源和减轻环境污染的材料具有潜在的巨大经济效益。锂离子电池、太阳能电池以及燃料电池是当今各国研究和开发的热点。由于太阳能具有取之不竭、环保等诸多优点而备受关注,其中多晶硅是制造太阳能电池的关键材料,但是由于多晶硅的技术基本上掌握在美国、德国和日本等国的八大厂商手中,技术从不外泄,我国在这方面研究较少,差距很大。燃料电池虽然在能源、环保等问题方面具有突出的优点,但是由于在催化剂方面没有突破,仍然需要贵重金属Pt做催化剂,此外由于燃料电池的隔膜价格昂贵以及在制氢、储氢方面也没有突破,这些都造成制备的燃料电池的价格昂贵,是阻碍其市场化的主要瓶颈。
锂离子电池是一种新型的能源体系,具有电压高,能量高,循环性能好,自放电小,无记忆效应等优点,被广泛应用于手机、笔记本电脑等各种便携式仪表和工具,在电动汽车领域也有良好的应用前景,因而具有广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益,从而也成为各国研究和开发的热点。
目前市场上锂离子电池的正极材料主要是LiCoO2,但钴资源非常匮乏,价格昂贵并且对环境稍有毒害,虽然理论容量有274mAh/g,但是Co3+/4+:t2g能带和O2-的2p能带的顶部重合,导致了Li1-x CoO2深度放电时,在O2-的2p能带会出现大量孔洞,当脱锂量x>0.5时,氧会从Li1-x CoO2的晶格中脱出,造成其晶体结构不稳定,这决定了LiCoO2仅有50%的理论容量可以使用(140 mAh/g)。因此寻找价廉、对环境友好且性能优良的替代材料是目前非常活跃的研究领域。其
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磷酸铁锂电池加工过程中常见的问题
磷酸铁锂因锂离子的扩散系数低,导电性上较差,所以当下做法是将其颗粒做小,甚至是做成纳米级数,通过缩短LI+和电子的迁移路径,来提升其充放电速度(理论上,迁移时间和迁移路径平方成反比)。但由此给电池加工带来一系列的难题。
首先遇到的是材料分散问题
制浆是电池生产过程中最为关键的工序之一,其核心任务就是把活性物质、导电剂、粘结剂等物料均匀的混合,使得材料性能能够更好的发挥。要混匀,先要能分散。颗粒减小,相应的比表面也就增大,表面能也就增大,颗粒间发生聚合的趋势就增强。克服表面能分散所需要的能量也就越大。现在普遍用的是机械搅拌,机械搅拌能量分布是不均匀的,只有在一定的区域内,剪切强度足够大,能量足够高,才能把聚合的颗粒分开。要提升分散能力,一个是在搅拌设备的结构上优化,不改变最大剪切速度的情况下提高有效分散区域的空间比例;一个是提高搅拌功率(提高搅拌速度),提升剪切速度,相应的有效分散空间也会增大。前者属设备上的问题,提升空间有多大,涂布在线不做评论。后者,提升空间有限,因为剪切速度提到一定限度,就会对材料造成伤害,导致颗粒破损。
较为有效的方法是采用超声波分散技术。只是超声波设备价格较高,前些时候接触的一家,其价格和进口的日本机械搅拌机相当。超声分散工艺时间短,总体能耗降低,浆料分散效果好,材料颗粒的聚合得到有效延缓,稳定性大为提高。
另外,可以通过使用分散剂来改善分散效果。
涂布均一性问题
涂布不均,不仅电池一致性就不好,还关系到设计、使用安全性等问题。所以,电池制作过程中对涂布均一性的控制很严格。做配方、涂布工艺的知道,材料颗粒越小,涂布越难做均匀。就其机理,我尚未看到相关的解释。涂布在线认为是电极浆料的非牛顿流体特性引起的。
电极浆料应属非牛顿流体中的触变流体,该类流体的特点是静止时粘稠,甚至呈固态,但