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東莞市瑯菱機械有限公司 2024-08-12 點擊989次
固態(tài)電池中正極和負極成分的混合和漿化工藝是制造這些先進儲能設(shè)備的關(guān)鍵步驟。與傳統(tǒng)液體電解質(zhì)電池相比，固態(tài)電池具有更高的能量密度、更高的安全性和更長的使用壽命。為確保最佳性能和可靠性，此工藝的要求非常嚴格。以下是一些瑯菱對固態(tài)電池勻漿效果及關(guān)鍵要求和注意事項：
6大核心關(guān)鍵要求及痛點
1. 均勻混合：
同質(zhì)性：實現(xiàn)電極材料（活性材料、導電添加劑和粘合劑）的均勻混合至關(guān)重要。不均勻性會導致電流分布不均勻和電池性能下降。
粒度分布：一致的粒度分布對于確保均勻的填充密度和最大限度地減少空隙是必不可少的，空隙會影響離子電導率和機械穩(wěn)定性。
2. 材料兼容性：
化學兼容性：所有成分必須彼此化學兼容并與固體電解質(zhì)兼容，以防止發(fā)生不良反應。
熱穩(wěn)定性：成分在電池工作溫度下應具有熱穩(wěn)定性，以避免降解。
3. 溶劑和粘合劑選擇：
溶劑使用：選擇適當?shù)娜軇ㄈ绻褂茫?，這些溶劑可以充分分散材料，并且可以在干燥過程中完全去除而不會留下殘留物。
粘合劑有效性：粘合劑必須有效地將電極材料粘附到集電器和固體電解質(zhì)上。它們應提供機械強度而不妨礙離子電導率。
4. 漿料粘度和流變性：
受控粘度：漿料必須具有易于處理和涂覆到集電器或固體電解質(zhì)層上的粘度。
流變性：適當?shù)牧髯冃袨榭纱_保漿料均勻分布并在應用后保持均勻的厚度。
5. 混合設(shè)備:
高剪切攪拌機：通常需要確保徹底混合和分解漿料中的團聚物。
行星攪拌機：這些可以提供必要的剪切力，以實現(xiàn)納米和微米級顆粒的均勻分散。
6. 工藝環(huán)境:
潔凈室條件：為防止污染，混合過程可能需要在潔凈室環(huán)境中進行。
受控氣氛：可能需要惰性氣氛（例如氬氣或氮氣）以防止敏感材料氧化或吸濕。
正極和負極材料的注意事項
1. 正極（陰極）材料:
活性材料：常見材料包括鋰金屬氧化物（例如 LiCoO?、LiFePO?）。
導電添加劑：通常會添加炭黑、碳納米管或石墨烯來增強電導率。
固體電解質(zhì)集成：確保與固體電解質(zhì)的良好接觸和兼容性。
2. 負極（陽極）材料：
活性材料：常見材料包括鋰金屬、硅或石墨。
固體電解質(zhì)集成：與陰極類似，確保與固體電解質(zhì)的良好接觸至關(guān)重要。
正極和負極材料痛點和解決方案
1. 納米材料的分散：
痛點：實現(xiàn)納米級導電添加劑和活性材料的均勻分散。
解決方案：使用表面活性劑或分散劑以及高能混合技術(shù)，如瑯菱智能的雙行星勻漿系統(tǒng)、高效勻漿系統(tǒng)、雙螺桿連續(xù)勻漿系統(tǒng)。
2. 溶劑去除：
痛點：確保完全去除溶劑，以避免殘留物影響電池性能。
解決方案：優(yōu)化干燥工藝，如真空干燥，確保溶劑徹底蒸發(fā)。
3. 粘合劑分布：
痛點：確保粘合劑在整個漿料中均勻分布。
解決方案：選擇具有合適溶解度和粘度特性的粘合劑，并充分混合。
固態(tài)電池電極的混合和漿料化工藝需要對各種參數(shù)進行細致控制，以確保最終產(chǎn)品符合性能和可靠性標準。通過注重均勻混合、材料兼容性、適當?shù)娜軇┖驼澈蟿┦褂?、控制漿料粘度以及正確的混合設(shè)備，制造商可以生產(chǎn)出具有卓越特性的高質(zhì)量固態(tài)電池。通過創(chuàng)新解決方案應對挑戰(zhàn)并保持嚴格的過程控制是實現(xiàn)固態(tài)電池生產(chǎn)預期結(jié)果的關(guān)鍵。