Što uzrokuje pucanje premaza?

Pucanje premaza litijeve baterije čest je problem tijekom proizvodnje elektroda i može izravno utjecati na performanse baterije (kao što je kapacitet, radni vijek i sigurnost). Slijedi analiza uzroka i rješenja za pucanje premaza:

1. Problemi s formulacijom gnojnice

Nizak sadržaj krutih tvari: visok sadržaj otapala u kaši rezultira velikim stresom skupljanja tijekom sušenja, što dovodi do pucanja premaza.

Nedovoljna ili neravnomjerna disperzija veziva: Nedovoljno ili neadekvatno dispergirano vezivo (kao što je PVDF, CMC/SBR) rezultira slabom viskoelastičnošću i nedovoljnom kohezijom premaza.

Neodgovarajući omjer vodljivog agensa: Pretjerani sadržaj vodljivog agensa (kao što je čađa, CNT) može dovesti do slabe protočnosti kaše i koncentracije naprezanja tijekom sušenja.

Loša reologija kaše: Nedovoljna tiksotropija ili pretjerana viskoznost mogu rezultirati lošim izravnavanjem tijekom premazivanja i pucanjem nakon sušenja.

2. Neodgovarajući parametri procesa nanošenja premaza

Nejednaka debljina premaza: Pretjerano debela područja doživljavaju nedosljedno skupljanje tijekom sušenja, što dovodi do pucanja. Neodgovarajuća temperatura/brzina sušenja: Pretjerano visoke temperature ili pretjerane brzine sušenja rezultiraju brzim otvrdnjavanjem površine dok unutarnja otapala nisu u potpunosti isparila, stvarajući razlike u naprezanju.

Neusklađena brzina nanošenja premaza i vrijeme izravnavanja kaše: kaša ulazi u fazu sušenja prije nego što se potpuno izravna, što dovodi do nejednake površinske napetosti.

3. Problemi sa kolektorom struje

Nedovoljna hrapavost površine: Površina kolektora struje (bakar/aluminijska folija) je previše glatka, što rezultira lošim prianjanjem kaše i lakim ljuštenjem i pucanjem.

Površinska kontaminacija ili oksidacija: Ulje, slojevi oksida ili nečistoće na površini kolektora struje utječu na prianjanje kaše.

Neravnomjerna napetost kolektora struje: fluktuacije napetosti kolektora struje tijekom premazivanja mogu uzrokovati lokaliziranu napetost ili kompresiju u premazu.

4. Loša kontrola procesa sušenja

Neodgovarajući gradijent sušenja: Neupotreba gradijentnog sušenja (npr. postupno povećanje temperature) rezultira pretjerano brzim isparavanjem otapala.

Neravnomjerna brzina zraka: Pretjerana lokalizirana brzina zraka tijekom sušenja vrućim zrakom ubrzava stvrdnjavanje površine i uzrokuje pukotine.

5. Oprema i operativni čimbenici

Loša točnost glave za nanošenje premaza (prorez/brisač): Neravnomjerni razmaci nanosa ili istrošenost oštrice dovode do neravnomjerne raspodjele gnojnice.

Vibracija opreme ili odstupanje podloge: Mehaničke vibracije ili odstupanje podloge mogu uzrokovati fluktuacije debljine premaza.

1. Optimizacija formulacije gnojnice

Podešavanje udjela krutih tvari: Prikladno povećajte udjel krutih tvari (npr. 60%-70%) kako biste smanjili napetost skupljanja uzrokovanu isparavanjem otapala.

Optimiziranje sustava povezivanja:

Povećanje omjera veziva (npr. povećanje PVDF-a s 2% na 3%-4%).

Korištenje kompozitnog veziva (npr. CMC+SBR) za poboljšanje fleksibilnosti.

Poboljšanje disperzije vodljivog agensa: Osigurajte jednoliku distribuciju vodljivog agensa kroz procese kao što su kuglično mljevenje i raspršivanje velikom-brzinom.

Dodavanje plastifikatora ili sredstava za vlaženje: Poboljšajte reologiju kaše i sposobnost vlaženja (npr. PEG, surfaktanti).

2. Optimizacija parametara procesa

Kontrola debljine premaza: Preporučena debljina-jednostranog premaza je manja od ili jednaka 150 μm. Ako je debljina sloja predebela, koristite više slojeva.

Postavke gradijentnog sušenja:

U zoni niske-temperature (50-80 stupnjeva), polagano isparite otapalo kako biste izbjegli stvaranje kože na površini.

U zoni srednje-visoke-temperature (80-120 stupnjeva), postupno povećavajte temperaturu kako biste osigurali potpuno isparavanje otapala.

Podesite brzinu nanošenja: Osigurajte da kaša ima dovoljno vremena za izravnavanje (npr. smanjite brzinu nanošenja ili dodajte dio za izravnavanje).

ACEY-HFC250Automatski stroj za premazivanje filmomza oblaganje baterijskih elektroda naširoko se koriste u istraživanju raznih visoko{0}}temperaturnih premaznih filmova, kao što su keramički filmovi, kristalni filmovi, filmovi od baterijskog materijala i posebni nano-filmovi; mogu se prilagoditi razvoju znanosti i tehnologije za stvaranje filma u uvjetima visoke temperature u budućnosti.

3. Predtretman kolektora struje

(Gotovo svi proizvođači litijskih baterija ne obavljaju ovaj zadatak; prepustite to proizvođaču folije.)

Ohrapavljavanje površine: elektrokemijski ili plazma{0}}obradite kolektor struje kako biste poboljšali hrapavost površine.

Čišćenje i sušenje: Uklonite površinsko ulje i okside (npr. čišćenje kiselinom, ultrazvučno čišćenje).

Prethodno zagrijte kolektor struje: Zagrijte na 50-80 stupnjeva prije nanošenja premaza kako biste smanjili toplinski stres između kaše i podloge.

4. Poboljšanja opreme i rada

Obavljajte redovito održavanje glave za nanošenje premaza: Provjerite jednolikost razmaka proreza kako biste spriječili trošenje ili začepljenje oštrice.

Stabilna napetost podloge: upotrijebite sustav kontrole napetosti-zatvorene petlje kako biste smanjili fluktuacije podloge. Optimizirajte protok zraka za sušenje: osigurajte ravnomjernu raspodjelu vrućeg zraka kako biste izbjegli lokalizirano prekomjerno-puhanje.

5. Ostale mjere

Kontrola vlažnosti: Održavajte vlažnost u radionici za nanošenje premaza između 30% i 50% (-ternarni materijali s visokim -niklom zahtijevaju nižu vlažnost, dok se materijali negativnih elektroda mogu prilagoditi na veću vlažnost ili koristiti ovlaživač) kako biste spriječili da gnojnica upije vlagu i prebrzo se osuši.

Odležavanje gnojnice: Ostavite smjesu da odstoji 1-2 sata prije premazivanja kako biste uklonili mjehuriće i stres.

Mrežni nadzor: koristite beta-zrake ili laserski mjerač debljine za praćenje debljine premaza u stvarnom vremenu i brzo prilagođavanje procesa.

Preliminarno promatranje: analizirajte morfologiju pukotine (npr. poprečne/vertikalne pukotine, mrežne pukotine) pomoću mikroskopa ili SEM-a.

Ispitivanje gnojnice: ispitajte viskoznost gnojnice, sadržaj krutih tvari i reološka svojstva.

Pregled parametara procesa: Pregledajte profile temperature sušenja, brzinu nanošenja premaza i zapise napetosti podloge.

Ispitivanje prianjanja: Procijenite čvrstoću veze između premaza i odvodnika struje pomoću testa ljuštenja trake. Sustavnom analizom formulacije kaše, procesnih parametara, statusa opreme i čimbenika okoliša, možemo se posebno pozabaviti problemima pucanja premaza, poboljšavajući iskoristivost elektrode i performanse baterije.

Naravno, dobra oprema, izvrstan dizajn te iskusni tehničari i operateri općenito osiguravaju izvrsne rezultate.

Acey Inteligentnispecijalizirana je za istraživanje i proizvodnju vrhunske-opreme za litij-ionske baterije. Ne samo da možemo ponuditi-rješenje na jednom mjestu za proizvodnu liniju litij-ionskih baterija za cilindrične baterije, dugmaste ćelije, vrećice, nego također možemo ponuditi-rješenje na jednom mjestu za proizvodnu liniju paketa litij-ionskih baterija, ako ste novi u industriji litij-ionskih baterija i želite izgraditi vlastitu proizvodnu liniju za litij-ionske baterije ili liniju za sklapanje paketa litij-ionskih baterija, možemo vam pružitiprofesionalna tehnička podrška i vodstvo, slobodno nas kontaktirajte!

Kontaktirajte odmah