不可忽略的箔材重要特性-达因值
电芯厂对箔材的来料检测一般包括箔材的外观、尺寸(包括宽度、厚度);面密度;抗拉强度;延展率;达因系数、下榻量;抗氧化性;含氧量;表面粗糙度、耐弯折测试等。今天我们重点说下达因值对电池的影响。
电池级箔材性能指标要求很高,追求最薄的厚度、最高的强度、最高的达因值、最小的厚差、最优的版型、最洁净的表面。
一.什么是达因值
达因值是一个通俗叫法,准确地说应该是表面张力系数,主要是表述表面张力的大小,即液体表面相邻两部分之间,单位长度内互相牵引的力。表面张力的单位在SI制中为N/m,但仍常用达因/厘米(dyn/cm),1dyn/cm=1mN/m。一般要求成品铝箔的润湿性≥32mN/m。
表面润湿张力是电池箔最为重要的技术指标之一,它影响涂层的粘合质量,特别是影响涂炭箔的涂层牢固度,达因值偏低时,铝箔与粘合材料粘接不牢、漏涂等缺陷。铝箔表面达因值要>32dyn/mm,有些要求高的涂碳产品,甚至要达到34dyn/mm。
二.达因值在锂电池中的作用体现
1.影响浆料涂布的均匀性:
达因值意味着材料表面能高,浆料(如正极活性物质)能均匀铺展,避免漏涂、边缘翘起等缺陷。
2.影响电芯循环性能
达因值会影响与涂层的粘合质量,特别是影响涂炭箔的涂层牢固度。达因值偏低时,会发生铝箔与粘合材料粘接不牢、漏涂等缺陷。从而影响电芯循环。达因值偏低通常被判定为表面残油量偏高。
3.降低界面电阻:
高表面能促进活性物质与集流体的紧密接触,降低界面电阻,提升电池倍率性能。
4.成本影响:
达因值优化可减少涂布缺陷率,降低废品率和返工成本。
三.提高箔材达因值方法
1.清洗:
清洗能去除箔材表面的油污、灰尘等污染物,使表面清洁,增加达因值。若清洗不彻底,残留杂质会降低表面能,导致达因值偏低。
2.化学处理:
如对箔材进行氧化处理,可在表面形成一层氧化膜,增加表面粗糙度和极性,提高达因值
3.机械处理:
通过轧制、打磨等机械方式,可改变箔材表面的粗糙度。适度增加粗糙度能提高达因值,但过度处理可能导致表面损伤,反而影响达因值。
小结:总体来说箔材的发展方向一直朝着最薄的厚度、最高的强度、最高的达因值、最小的厚差、最优的版型、最洁净的表面这一大趋势。
