磷酸铁锂匀浆和极片的高压均质工艺
2018-04-17 16:50:25
LFP一致性由于LFP材料批次一致性差，生产过程中的一致性问题也很严重，主要原因在于LFP材料涂布困难和电池生产设备精度控制两个方面。
为了克服LFP自身电导差，不得不减小粒径到纳米级并且包碳，而纳米材料由于大的比表面能而使得其团聚问题非常严重，严重影响涂布的一致性和操作性。在涂布过程中具体表现为LFP材料分散性较差而导致涂布不均匀团聚严重，极片干燥较困难，粘结剂粘接性能较差，制备的电极片柔韧性较差等问题。电极涂布的一致性又影响到较后生产的电池的一致性。
在极片生产工艺中，首先遇到的是匀浆过程中材料的分散性问题。纳米L F P 分散困难，不能简单地靠增加搅拌速度来解决，声波辅助分散有助于改善浆料的均匀性，不过较佳是使用高压均质机分散材料，同时又能减小粒径。在匀浆过程中加以少量的纳米碳管(CNT)或者碳纤维(VGCF)，可以改善涂布的均匀性。这个措施还可以改善粘结效果，从而提高极片的柔韧性和强度，在电化学性能上表现为极化降低，循环性和倍率性能都有一定程度的提升。但是，使用CNT和VGCF需要一定的技术积累，而且会造成电芯成本的上升。
此外，纳米LFP使用连续式的匀浆工艺，对改善涂布一致性也是有效果的。除了以上的这些措施，注意动力型纳米LFP电极的涂布必须配合碳涂覆铝箔才能达到理想的效果，该工艺对减小电池内阻，提升倍率性能，尤其是高温下的循环及储存性能比较显着。
这项技术较早是A123联合汉高发展起来的，国内电芯厂必须自己制备碳涂覆铝箔才能控制好电极质量和整体成本，但由于种种原因这项技术在国内一直没有很好地发展起来。碳涂覆铝箔在技术上并不是很复杂，有一定技术力量的电芯厂完全可以攻克，这个就需要有一个集LFP材料生产和电芯制作的大型公司才能有足够的动力和实力来攻克并运用这项关键技术。
综上所述可以通过高压均质改进匀浆和涂布工艺，提高设备的自动化程度和精度来改善LFP涂布和电池组装。
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