【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(yè)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(guī)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(yè)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(dǎo)致這個結(jié)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(yè)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(chǎn)生影響的原因和三元材料的球形形貌有關(guān),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(jié)劑和導(dǎo)電劑的用量都會影響壓實密度。常見導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑的真密度見表2。從表中可以看出,導(dǎo)電劑和黏結(jié)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(dǎo)電劑和黏結(jié)劑的真密度
日本鋰電池三元材料企業(yè)
日本主要的三元材料企業(yè)有日亞化學(xué)工業(yè)(Nichia Corp)、日本戶田工業(yè)( Toda Kogyo)、AGC清美化學(xué)(AGC Seimi Chemical)、日本礦業(yè)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(xué)公司、日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)(Nihon kagakusangyo)、日本三菱化學(xué)公司(Mitsubishi Chemical Holdings)、日本化學(xué)工業(yè)( Japan Chemical Industry)、日本田中化學(xué)(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(yè)內(nèi)被廣泛采用,和鈷酸鋰相比,三元材料價格低廉,循環(huán)性能優(yōu)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(huán)
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(huán)圖,因環(huán)境溫度在白天和夜晚有所不同,而導(dǎo)致三元材科循環(huán)圖呈現(xiàn)鋸齒狀,鈷酸鋰電池的循環(huán)圖則較為平直。
0評論2017-06-28373
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(nèi)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(fā)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