锂电池烘烤哪个组分在吸水
锂电池极片,或裸电芯的烘烤是常见的去水分工序,本文简单介绍一下配方的组份对吸水的影响,以及烘烤时参数的影响。
一,谁在吸水
先说一下关键信息:
1.阳极材料-石墨的吸水,水分主要在石墨表面,是物理吸附
2.阴极材料,比如NCM等,水和材料颗粒会表现复杂的反应化学和物理变化,所以是化学吸附和物理吸附均有。
3.CMC/SBR更易吸水,PVDF次之
将极片静置24小时后,测量极片中不同组分的水含量,水分在极片中的比重,可以参看下图:

可以看到:
1,配方中仅2%重量比的CMC,但水分占总水量的80%。
2,配方中重量比2%的SBR,水分占比7%
3,与其他组分相比,炭黑对水的吸附作用微不足道。粘结剂CMC和SBR吸水并表现出内部扩散阻力。
4,对于PVDF和石墨体系,去除CMC和SBR,则可以发现,石墨的吸水量占了整个配方吸水量的88%。
5,整体来说,PVDF和炭黑吸水很少
二,温度和压力的影响


详细分析过程不在展示。结果是,温度和压力和干燥曲线的分析表明,气相通过多孔结构的扩散和对流是水分子质量转移的原因。此外,在非常低的水负荷下,压力无关的阻力控制着干燥,原因不明


在30 ~ 80℃的温度范围内,水在CMC和SBR中的扩散系数变化了两个数量级。因此,聚合对CMC/SBR阳极干燥的影响预计在30℃时最为显著,因为在这种低温下,CMC中的水的扩散系数非常低。压力不影响聚合物中的扩散。因此,如果压力不影响CMC/SBR阳极的干燥,只有水在聚合物中的扩散决定干燥。如果压力影响干燥,那么通过多孔气相的质量传递也影响干燥。
