Għaliex l-elettrodi tal-batteriji tal-litju-jone jiġu rrumblati?

Il-proċess tal-irrumblar, imwettaq fuq elettrodi tal-batteriji tal-litju-jone wara l-kisi u t-tnixxif, huwa pass kruċjali fil-proċess tal-manifattura. Fi kliem sempliċi, l-irrumblar huwa proċess li juża l-pressjoni ta 'rolling mill ta' -tunnellaġġ għoli biex jikkompatt il-kisja tal-materjal attiv maħlul u poruż fuq il-kollettur kurrenti (fojl tal-aluminju jew tar-ram) f'film irqiq dens.

Dan il-pass huwa indispensabbli primarjament għall-għanijiet ewlenin li ġejjin:

Dan huwa l-aktar skop dirett. Wara l-kisi, il-materjal attiv fuq il-wiċċ tal-elettrodu (bħal ossidu tal-kobalt tal-litju, fosfat tal-ħadid tal-litju, grafit, eċċ.) jinsab fi stat maħlul u granulari, b'bosta vojt bejn il-partiċelli.

Effett: Permezz tal-kompattazzjoni tal-irrumblar, il-vojt bejn il-partiċelli jitnaqqsu, u tiżdied il-massa ta 'materjal attiv li jista' jiġi akkomodat għal kull unità ta 'volum, u b'hekk tiżdied direttament id-densità tal-enerġija volumetrika taċ-ċellula. Aktar enerġija tista 'tiġi ppakkjata fl-ispazju limitat taċ-ċelluli.

Ir-reżistenza interna ta 'batterija taffettwa direttament il-veloċità tal-iċċarġjar u l-ħatt tagħha u l-ġenerazzjoni tas-sħana.

Reżistenza għall-Kuntatt:Qabel l-irrumblar, il-punti ta 'kuntatt bejn il-partiċelli tal-materjal attiv u bejn il-materjal attiv u l-kollettur tal-kurrent huma sempliċement fiżiċi, li jirriżultaw f'mogħdija twila ta' trasport tal-elettroni u reżistenza għolja. Wara l-irrumblar, il-partiċelli jiġu ċċattjati u rranġati mill-ġdid, li jiffurmaw kuntatt tal-wiċċ jew kuntatt tal-punt aktar strett, u jinbena netwerk konduttiv stabbli. Fl-istess ħin, il-forza tat-twaħħil bejn is-saff tal-materjal attiv u l-kollettur tal-kurrent titjieb b'mod sinifikanti. Dan inaqqas bil-kbir ir-reżistenza interna ohmika tal-batterija, li jippermetti li l-elettroni jiċċaqilqu malajr, u b'hekk isostni ħlas u skariku ta' kurrent għoli-(prestazzjoni ta' rata-għola) u jnaqqas il-ġenerazzjoni tas-sħana waqt iċ-ċarġ u l-iskariku.

Jekk l-elettrodu ma jkunx irrumblat jew mhux ikkumpattat biżżejjed, se jiffaċċja kwistjonijiet ta 'stabbiltà waqt iċ-ċikli tal-iċċarġjar u l-ħruġ tal-batterija.

Soppressjoni tad-Delaminazzjoni:L-irrumblar isaħħaħ is-saħħa tal-qoxra bejn il-kisi u l-kollettur kurrenti. Jekk il-kisi huwa maħlul, huwa suxxettibbli li jinqala 'mill-fojl jew polverizing matul ċikli ripetuti ta' ċarġ u skariku (inserzjoni u estrazzjoni tal-jone tal-litju - li jikkawżaw espansjoni tal-volum u kontrazzjoni tal-materjal attiv), li jwasslu għal tħassir rapidu tal-kapaċità.

Stabbiltà Strutturali:Struttura densa tal-elettrodu tillimita aħjar il-bidliet fil-volum tal-materjal attiv waqt iċ-ċikliżmu, iżżomm l-integrità tal-istruttura tal-elettrodu u b'hekk testendi l-ħajja tal-batterija.

ACEY-HRP100magna tal-ippressar rollhuwa prinċipalment adattat għall-irrumblar elettriku ta 'materjali tal-batterija fil-laboratorju, ammont żgħir ta' materjali tal-metall prezzjuż bħal deheb u fidda, u materjali mhux tal-ħadid bħar-ram u aluminju f'ċerta temperatura. Il-ħxuna tal-irrumblar hija aġġustabbli u l-operazzjoni hija sempliċi. Huwa adattat b'mod speċjali għat-traqqiq u ż-żieda tad-densità tal-pjanċi tal-arbli tal-batterija tal-litju ta 'materjali ta' enerġija nadifa.

Uniformità tal-ħxuna:Il-proċess tal-istralċ jew tal-istivar ipoġġi rekwiżiti estremament stretti fuq it-tolleranza tal-ħxuna tal-folji tal-elettrodi. Jekk il-folji tal-elettrodu ma jiġux irrumblati, il-ħxuna tal-kisi tvarja ħafna u l-wiċċ huwa irregolari, li jagħmel allinjament ħażin probabbli matul l-istralċ sussegwenti. Waqt l-istivar, ħxuna irregolari tista 'titqib is-separatur, u tikkawża riskju ta' short circuit.

Tnaqqis tal-ħxuna:Il-ħxuna tal-folji tal-elettrodi rrumblati hija tipikament biss 60% -80% tal-ħxuna tal-kisi oriġinali. Dan jiffranka spazju għal proċessi ta 'tkebbib / stivar sussegwenti, li huwa ta' benefiċċju għall-minjaturizzazzjoni taċ-ċelluli.

Irrumblar mhuwiex dwar l-ippressar densament kemm jista 'jkun; pjuttost, huwa dwar il-kontroll tal-porożità f'firxa raġonevoli.

Bilanċ Ewlenin:Porożità xierqa (tipikament 25%-35% għall-anodi tal-jone tal-litju u 20% -30% għall-katodi) tiżgura kemm spazju għall-ħażna tal-elettroliti suffiċjenti, li jiggarantixxi kanali ta 'trasport bla xkiel tal-jone tal-litju bejn il-fażijiet solidi u likwidi (konduttività jonika), u konduttività elettronika suffiċjenti. L-iffurmar tar-rombli huwa mezz kruċjali biex jinkiseb dan il-bilanċ bejn il-konduttività elettronika u jonika.

Bħala konklużjoni:Mingħajr il-proċess tal-iffurmar tar-rombli, l-elettrodu se jkollu struttura "sponża-like". Elettrodi bħal dawn mhux biss għandhom densità ta 'enerġija baxxa, iżda wkoll ibatu minn konduttività elettronika fqira u twaħħil dgħajjef mal-kollettur tal-kurrent, li jagħmluhom suxxettibbli għal problemi bħal polarizzazzjoni għolja, ġenerazzjoni ta' sħana severa, kisi tal-litju (elettrodu negattiv), u twaqqiegħ ta 'trab waqt l-iċċarġjar u l-ħatt. Dan jirriżulta f'batteriji li ma jissodisfawx ir-rekwiżiti tal-ħajja taċ-ċiklu kummerċjali u s-sikurezza.

Nota addizzjonali:Filwaqt li l-iffurmar tar-rombli huwa kritiku, id-densità tal-kompattazzjoni teħtieġ li tkun ikkontrollata b'mod preċiż ibbażat fuq sistemi materjali differenti (eż., il-fosfat tal-ħadid tal-litju huwa sensittiv għall-kompattazzjoni, filwaqt li materjali ternarji jeħtieġu bilanċ ta 'ebusija). Kompressjoni żejda twassal għal porożità eċċessivament baxxa, li tagħmel it-tixrib tal-elettroliti diffiċli u tfixkel it-trasport tal-jone tal-litju, li huwa ta 'detriment għall-prestazzjoni tal-batterija u jista' saħansitra jikkawża fraġilità u ksur tal-elettrodi f'każijiet severi. Għalhekk, il-proċess tal-iffurmar tar-rombli ħafna drabi huwa aspett ewlieni tal-kontroll tal-kwalità.

Ikkuntattja issa