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影響壓實密度的因素

2017-06-28 15:550小王子鋰電世界
  鋰電世界 影響正極極片壓實密度的因素主要有以下四點:①材料真密度;②材料形貌;③材料粒度分布;④極片工藝。

  (1)材料真密度

  幾種商業正極材料的真密度和目前所能達到的壓實密度見表1,可以看出,幾種材料的真密度:鈷酸鋰>三元材料>錳酸鋰>磷酸鐵鋰,這和壓實密度的規律一致。需要指出的是,不同組分三元材料的真密度隨組分的變化而變化,表中所選三元材料為NCM111。


幾種商業正極材料的真密度和壓實密度范圍

幾種商業正極材料的真密度和壓實密度范圍


    (2)材料形貌
    三元材料和鈷酸鋰的真密度差別并不大,從表10-5可以看出,NCM111和鈷酸鋰的真密度只相差0.3g' cm-3,壓實密度卻比鈷酸鋰低0.5g.cm-3甚至更商,導致這個結果的原因很多,但最主要的原因是鈷酸鋰和三元材料的形貌差別。目前商業化的鈷酸鋰是一次顆粒,單晶很大,三元材料則為細小單晶的二次團聚體,從中可看出,幾百納米的一次顆粒團聚成的三元材料二次球,本身就有很多空隙;而制備成極片后,球和球之間也會有大量的空隙。以上原因使三元材料的壓實密度進一步降低。

  (3)材料粒度分布

  三元材料的粒度分布對其壓實密度產生影響的原因和三元材料的球形形貌有關,等徑球在堆積時,球體和球體之間會有大量的空隙,若沒有合適的小粒徑球來填補這些空隙,堆積密度就會很低。所以合適的粒度分布能提高材料的壓實密度,而不合理的粒度分布則造成壓實密度顯著降低


  (4)極片工藝
  極片的面密度,黏結劑和導電劑的用量都會影響壓實密度。常見導電劑和黏結劑的真密度見表2。從表中可以看出,導電劑和黏結劑的真密度非常低,加入量越多則極片壓實密度越低。


常見導電劑和黏結劑的真密度

常見導電劑和黏結劑的真密度

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日本鋰電池三元材料企業
日本主要的三元材料企業有日亞化學工業(Nichia Corp)、日本戶田工業( Toda Kogyo)、AGC清美化學(AGC Seimi Chemical)、日本礦業金屬公司(JX NipponMining metal)、住友金屬礦山(SMM)公司、日本JFE公司、日本本莊化學公司、日本化學產業(Nihon kagakusangyo)、日本三菱化學公司(Mitsubishi Chemical Holdings)、日本化學工業( Japan Chemical Industry)、日本田中化學(Tanaka

0評論2017-06-29958

鈷酸鋰和三元材料的混合
鈷酸鋰和三元材料的混合在業內被廣泛采用,和鈷酸鋰相比,三元材料價格低廉,循環性能優異,容量較高,但材料加工性能、壓實密度、電壓平臺等略低于鈷酸鋰,將兩者按一定比例混合,不僅可以改進鈷酸鋰(LiCoO2)的耐過充性能,而且可以改善三元材料(NCM和NCA)的倍率性能和能量密度。

0評論2017-06-28400

鈷酸鋰紐扣半電池和三元材料紐扣半電池在室溫下的循環
為鈷酸鋰紐扣半電池和三元材料紐扣半電池在室溫下的循環圖,因環境溫度在白天和夜晚有所不同,而導致三元材科循環圖呈現鋸齒狀,鈷酸鋰電池的循環圖則較為平直。

0評論2017-06-28373

三元材料的極片比鈷酸鋰極片易出觀掉粉現原因
極片掉粉是指制備好的極片或極片分切邊緣有粉體脫落的現象。極片掉粉易造成后續電池工序的短路率提高,或制備好的電池電化學性能差。

0評論2017-06-28409

三元材料和鈷酸鋰在不同壓實密度下的孔隙率典型值
極片孔隙率是指極片輥壓后內部孔隙的體積占輥壓后極片總體積的百分率。極片孔隙率過低會降低電解液量對極片浸潤速率,影響電池性能發揮,過高會降低電池能量密度,浪費有效空間。不能為了追求能量密度而過度提高壓實密度。

0評論2017-06-28988