磷酸鐵鋰電池制造的建議
一、磷酸鐵鋰電池制造配方上的建議:
LiFePO4:SP:KS-6:PVDF:NMP=(90-92):(1-2):(2-1):(5-6):(120-140)
二、磷酸鐵鋰電池原料的混合建議:
1.)pvdf母液的配制,5%的pvdf的nmp溶液,攪拌溶解 pvdf母液時(shí),一定要充分溶解,最好能高溫(50-60度)攪拌一小時(shí),并真空靜置2小時(shí),使高分子鏈充分的伸展,這時(shí)的成膜性能最好。
2.)在配置好的母液中添加KS-6,充分潤(rùn)濕并高速攪拌1小時(shí),使其充分分散。利用其片狀石墨的潤(rùn)滑作用,為下一步的SP和主材料的分散做準(zhǔn)備。
3.)在上述溶液中加入SP充分濕潤(rùn),高速攪拌一小時(shí),充分分散后,低速攪拌并抽真空,消除SP的加入引入的氣泡。
4.)在上述溶液中加入需要加入量一半的磷酸鐵鋰,充分濕潤(rùn),高速(轉(zhuǎn)速3500轉(zhuǎn)以上、線(xiàn)速度350-500之間)攪拌30分鐘后,再加入余下材料的一半,高速攪拌60分鐘,加入相當(dāng)于固體材料質(zhì)量20%-40%
的nmp,攪拌30分鐘,粘度降低后,加入余下的材料,高速攪拌2-3個(gè)小時(shí)。加入適量nmp調(diào)整漿料粘度,慢速攪拌并抽真空。
三、在涂布參數(shù)設(shè)置、面密度設(shè)置、壓實(shí)密度上的建議
涂布參數(shù)建議烤箱前段溫度在90-100度之間,中間溫區(qū)在110-120度,尾端溫區(qū)在80-90度,這樣極片不易出現(xiàn)開(kāi)裂和水痕裝,粘接效果也較好,關(guān)于涂布速度,以充分干燥為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。我們推薦的面密度pd60在300左右,壓實(shí)密度2.1-2.4,pt30在260左右,壓實(shí)密度2.0-2.2??梢员WC加工性能,并兼顧到電池容量和功率。對(duì)于分切時(shí)邊緣脫粉的問(wèn)題,可以考慮調(diào)整輥壓、分切的順序,采用先分切,后輥壓的方式,這樣會(huì)降低生產(chǎn)效率,可以彌補(bǔ)粘接性能不好造成整批報(bào)廢的問(wèn)題。
四、磷酸鐵鋰電池在裝配上的建議
磷酸鐵鋰電池的電芯組裝是電池生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)電池容量的發(fā)揮、電池首次效率、電池的存儲(chǔ)性能有較大的影響。因此在這個(gè)過(guò)程中,一定要對(duì)一些關(guān)鍵因素做一些重點(diǎn)控制,如車(chē)間粉塵控制、電池裝配比控制(電池松緊度)、電池短路測(cè)試,隔膜的選擇等。我們建議電池的裝配比最好不要超過(guò)91%、測(cè)試電池短路時(shí)絕緣測(cè)試儀電壓應(yīng)該不低于200v。
由于磷酸鐵鋰超細(xì)粉和一次顆粒很小,國(guó)產(chǎn)隔膜或者走私過(guò)來(lái)的次優(yōu)隔膜可都能對(duì)電池的首次效率和荷電存儲(chǔ)有較大的影響。
五、磷酸鐵鋰電池化成和分容制度上的建議
對(duì)于磷酸鐵鋰電池的化成,由于磷酸鐵鋰本征導(dǎo)電率較低,活化相對(duì)困難。因此應(yīng)該考慮在化成前,電解液充分的浸潤(rùn)電極,常溫?cái)R置7個(gè)小時(shí)以上,高溫(50-60)老化2個(gè)小時(shí)以上?;蓵r(shí)最好考慮小電流高電壓化成,建議化成制度是:
1)0.1c恒流充電5小時(shí),上線(xiàn)電壓4v
2)0.2c恒流恒壓充電6小時(shí),上限電壓4v
3)擱置30分鐘
4)0.2c恒流放電至2.0V。
5)如果電池容量和設(shè)計(jì)容量有較大出入,考慮循環(huán)2)-4)步兩次,充分活化后再分容。建議的分容制度是:
1)0.5c恒流恒壓充電3小時(shí),上限電壓3.65v
2)擱置30分鐘
3)0.5c恒流放電至2.0v。
化成和分容時(shí),如果有條件,可以重點(diǎn)考察一下幾個(gè)方面的性能:
1)正極的放電克容量
2)電池的首次充放電效率
3)電池電壓平臺(tái)。
4)電池的恒流恒壓充電比例
5)電池的充放電電壓平臺(tái)的差值
6)0.2c和0.5c的容量的關(guān)系
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