Mis põhjustab katte pragunemist?

Liitiumaku katte mõranemine on elektroodide valmistamise ajal tavaline probleem ja võib otseselt mõjutada aku jõudlust (nt mahutavust, tsükli eluiga ja ohutust). Järgnevalt analüüsime katte pragunemise põhjuseid ja lahendusi:

1. Läga koostisega seotud probleemid

Madal kuivainesisaldus: läga kõrge lahustisisaldus põhjustab kuivamise ajal suure kokkutõmbumispinge, mis põhjustab katte pragunemist.

Ebapiisav või ebaühtlane sideaine dispersioon: ebapiisav või ebapiisavalt dispergeeritud sideaine (nagu PVDF, CMC/SBR) põhjustab kehva viskoelastsuse ja ebapiisava katte kohesiooni.

Sobimatu juhtivate ainete suhe: Liigne juhtiva aine (nt tahma, CNT) sisaldus võib kuivamise ajal põhjustada nõrga loba voolavuse ja pingekontsentratsiooni.

Halb läga reoloogia: ebapiisav tiksotroopsus või liigne viskoossus võib põhjustada katmise ajal halva nivelleerimise ja pärast kuivatamist pragude tekkimist.

2. Valed katmisprotsessi parameetrid

Ebaühtlane katte paksus: Liiga paksud alad kogevad kuivamise ajal ebaühtlast kokkutõmbumist, mis põhjustab pragunemist. Sobimatu kuivatustemperatuur/-kiirus: Liiga kõrged temperatuurid või liiga suured kuivatuskiirused põhjustavad pinna kiiret kõvenemist, samas kui sisemised lahustid ei ole täielikult aurustunud, tekitades pingeerinevusi.

Sobimatu katmiskiirus ja läga tasandamise aeg: läga jõuab kuivamisfaasi enne, kui see on täielikult tasandatud, mis põhjustab ebaühtlase pindpinevuse.

3. Jooksvad kollektsionääriprobleemid

Pinna ebapiisav karedus: Voolukollektori (vask/alumiiniumfoolium) pind on liiga sile, mille tulemuseks on halb läga nakkuvus ning kerge koorumine ja pragunemine.

Pinna saastumine või oksüdatsioon: õli-, oksiidikihid või lisandid voolukollektori pinnal mõjutavad läga nakkumist.

Voolukollektori ebaühtlane pinge: voolukollektori pinge kõikumine katmise ajal võib põhjustada kattes lokaalset pinget või kokkusurumist.

4. Halb kuivatusprotsessi juhtimine

Vale kuivatusgradient: gradientkuivatamise mittekasutamine (nt temperatuuri järkjärguline tõstmine) põhjustab lahusti liiga kiire aurustumise.

Ebaühtlane õhukiirus: Liigne lokaalne õhukiirus kuuma õhu kuivatamisel kiirendab pinna kõvenemist ja tekitab pragusid.

5. Seadmed ja töötegurid

Halb kattepea (pilu/kaabitsa) täpsus: ebaühtlased kattevahed või labade kulumine põhjustavad läga ebaühtlast jaotumist.

Seadme vibratsioon või aluspinna kõrvalekalle: mehaaniline vibratsioon või substraadi kõrvalekalle võib põhjustada katte paksuse kõikumist.

1. Läga koostise optimeerimine

Tahkeainesisalduse reguleerimine: suurendage sobivalt kuivainesisaldust (nt 60%-70%), et vähendada lahusti aurustumisest tingitud kokkutõmbumispinget.

Sideainesüsteemi optimeerimine:

Sideaine suhte suurendamine (nt PVDF-i suurendamine 2%-lt 3%-4%-le).

Komposiitsideaine (nt CMC+SBR) kasutamine paindlikkuse parandamiseks.

Juhtiva aine dispersiooni parandamine: tagage juhtiva aine ühtlane jaotumine selliste protsesside abil nagu kuuljahvatamine ja kiire{0}} dispergeerimine.

Plastifikaatorite või märgavate ainete lisamine: parandage läga reoloogiat ja märguvust (nt PEG, pindaktiivsed ained).

2. Protsessi parameetrite optimeerimine

Katte paksuse reguleerimine: soovitatav ühepoolse{0}}katte paksus on 150 μm või väiksem. Kui katte paksus on liiga paks, kasutage mitut kihti.

Gradientkuivatamise seaded:

Madala -temperatuuri tsoonis (50–80 kraadi) aurustage lahusti aeglaselt, et vältida pinna nülgimist.

Keskmise -kõrge-temperatuuri tsoonis (80–120 kraadi) tõstke temperatuuri järk-järgult, et tagada lahusti täielik aurustamine.

Reguleerige katmiskiirust: veenduge, et suspensioonil oleks piisavalt aega tasandamiseks (nt vähendage katmiskiirust või lisage tasandussektsioon).

ACEY-HFC250Automaatne kilekatmismasinakuelektroodide katmiseks kasutatakse laialdaselt mitmesuguste kõrgtemperatuuriliste kattekilede (nt keraamilised kiled, kristallkiled, akumaterjalist kiled ja spetsiaalsed nano{1}kiled) uurimisel; nad saavad tulevikus kohaneda teaduse ja tehnoloogia arenguga kõrge temperatuuri tingimustes kile moodustamiseks.

3. Voolukollektori eeltöötlus

(Peaaegu kõik liitiumakude tootjad ei täida seda ülesannet, jätke see fooliumitootja hooleks.)

Pinna karestamine: pinna kareduse parandamiseks töödelge voolukollektorit elektrokeemiliselt või plasma{0}}.

Puhastamine ja kuivatamine: eemaldage pinnalt õli ja oksiidid (nt happepuhastus, ultrahelipuhastus).

Eelsoojendage voolukollektorit: soojendage enne katmist temperatuurini 50–80 kraadi, et vähendada läga ja aluspinna vahelist termilist pinget.

4. Seadmete ja toimimise täiustused

Kattepea korrapärane hooldus: Kontrollige piluvahe ühtlust, et vältida tera kulumist või ummistumist.

Stabiilne aluspinna pinge: kasutage substraadi kõikumiste minimeerimiseks suletud-ahela pingekontrollisüsteemi. Optimeerige kuivatusõhu voolu: tagage kuuma õhu ühtlane jaotus, et vältida lokaalset üle-puhumist.

5. Muud meetmed

Niiskuse kontroll: hoidke katmistöökojas niiskust vahemikus 30% kuni 50% (kõrge -nikliga kolmekomponentsed materjalid nõuavad madalamat niiskust, samas kui negatiivsete elektroodide materjale saab reguleerida kõrgemale niiskusele või kasutada niisutajat), et puder ei imaks niiskust ja kuivaks liiga kiiresti.

Läga vanandamine: segamismullide ja stressi kõrvaldamiseks laske suspensioonil enne katmist seista 1–2 tundi.

Veebiseire: kasutage beeta{0}}kiirte või laseri paksuse mõõtjat, et jälgida katte paksust reaalajas ja reguleerida protsessi kiiresti.

Esialgne tähelepanek: Analüüsige pragude morfoloogiat (nt põik-/vertikaalsed praod, võrkpraod), kasutades mikroskoobi või SEM-i.

Läga testimine: testige läga viskoossust, kuivainesisaldust ja reoloogilisi omadusi.

Protsessi parameetrite ülevaade: vaadake üle kuivamistemperatuuri profiilid, katte kiirus ja aluspinna pinge andmed.

Adhesioonikatse: hinnake katte ja voolukollektori vahelist nakketugevust lindi koorumise testi abil. Analüüsides süstemaatiliselt läga koostisi, protsessi parameetreid, seadmete olekut ja keskkonnategureid, saame konkreetselt lahendada katte pragunemise probleeme, parandada elektroodide tootlikkust ja aku jõudlust.

Muidugi tagavad hea varustus, suurepärane disain ning kogenud tehnikud ja operaatorid üldiselt suurepärased tulemused.

Acey intelligentneon spetsialiseerunud liitium-ioonakude tipptasemel-seadmete uurimisele ja tootmisele. Me ei saa pakkuda mitte ainult üht-lahendust liitium-ioonakude tootmisliini jaoks silindrilise aku, mündielemendi, kottelemendi jaoks, vaid ka liitiumpatareide komplekteerimisliini jaoks ühtse lahenduse-, kui olete liitium-ioonakude tööstuses uustulnuk ja soovite ehitada oma liitiumioonakude tootmisliini või liitiumioonakude komplekteerimisliini, me saame pakkuda teile liitiumioonakude komplektiprofessionaalne tehniline tugi ja juhised, võtke meiega julgelt ühendust!

Võtke kohe ühendust