新鲜电池极片掉粉原因分析
极片掉粉是锂电池常见的问题点之一,其不仅使电池性能降低,也会使安全性能打折扣。如正极掉粉时,电池容量减小,而负极掉粉时出现负极无法包住正极的情形,容易造成析锂。
影响新鲜电芯极片掉粉的可能因素:
1.活性物质本身的粒径和形状:较小的颗粒可能会增加比表面积,导致颗粒之间的结合力相对较弱。同时,不规则形状的颗粒在加工和使用过程中更容易产生应力集中,从而增加掉粉的风险。
2.浆料配方粘结剂比例低:粘结剂是保证极片稳定的关键因素之一,粘结剂用量低,或者选择不正确,会导致极片粘结力低,导致掉粉。
3.搅拌工艺异常:浆料搅拌工艺不合理或时间不够,浆料搅拌不均匀。搅拌速度和时间对浆料的均匀性和稳定性有重要影响。如果搅拌速度过快或时间过长,可能会导致颗粒之间的碰撞加剧,破坏颗粒的表面结构,从而降低极片的机械强度。相反,如果搅拌速度过慢或时间过短,可能会导致浆料不均匀,影响极片的性能。
4.涂布工艺参数设置异常:涂布过程中烘箱温度过高,会导致极片开裂引起掉粉;烘箱温度过低,溶剂可能挥发不充分,导致粘结力低,从而引起掉粉。
5.辊压压力过大:辊压压力过大,轻则导致极片压死,严重会导致微裂纹,破坏活性物质粘结性,引起调料。
6.木制刀模模切掉粉:木制刀模模切由于切刀原因,易导致掉粉,负极片尤为明显。
7.集流体表面处理不佳:箔材表面粗糙度不足,会导致涂层粘附力较差,引起掉粉。箔材表面清洁度低,油污和氧化物残留降低涂层与集流体的粘合力引起掉粉调料。
小结:
总之极片掉粉是多重因素耦合的结果,实验制程过程中需要逐项排查找到根因。
