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分析造成動力電池三元材料極片過壓的原因

鉅大LARGE  |  點擊量:902次  |  2019年05月10日  

造成三元材料極片過壓的原因有兩種,億種是電池廠家為了追求電池的高能量密度導致極片過壓,例如將壓實密度只有3.6g·cm-3左右的三元材料壓至3.7g·cm-3甚至更高;另一種是材料廠家制程控制不嚴格,使不同批次三元材料的壓實密度不一致,電池廠家未分析材料的具體情況,按照常規工藝參數制備極片時將極片過壓。

極片過壓會造成電池容量降低,循環惡化,內阻增加等問題。首先,極片過壓會使球形三元材料大面積破碎,新產生的表面有很多脫離了二次球的一次小顆粒,它們要么因為沒有接觸到PVDF而從極片上掉落,要么因為沒有接觸到導電劑而使極片導電性能局部惡化。新表面的產生也使比表面增大,與電解液的接觸面增大,副反應增加,從而造成電池性能降低,如電池氣脹、循環衰減等。過壓還會造成鋁箔變形,極片脆片,容易折斷,電池內阻增加。另外,過壓的極片中,材料顆粒之間的擠壓程度過大,造成極片孔隙率低,極片吸收電解液的量也會降低,電解液難以滲透到極片內部,直接的后果就是材料的比容量發揮變差。保液能力差的電池,循環過程中極化很大,衰減很快,內阻增加明顯。

極片是否過壓可以通過觀察極片是否脆片、做電鏡查看材料是否被破碎、估箅極片孔隙率等方法來判斷。其中極片孔隙率是判斷極片吸液量、吸液速率的一項重要指標,對電池性能產生直接影響。

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