Kaj povzroča razpoke premaza?

Pokanje prevleke litijeve baterije je pogosta težava med proizvodnjo elektrod in lahko neposredno vpliva na delovanje baterije (kot so zmogljivost, življenjska doba in varnost). V nadaljevanju je analiza vzrokov in rešitev za pokanje premaza:

1. Težave s formulacijo gnojevke

Nizka vsebnost trdnih delcev: Visoka vsebnost topil v brozgi povzroči visoko napetost pri krčenju med sušenjem, kar vodi do razpokanja premaza.

Nezadostna ali neenakomerna disperzija veziva: Nezadostno ali neustrezno dispergirano vezivo (kot je PVDF, CMC/SBR) povzroči slabo viskoelastičnost in nezadostno kohezijo premaza.

Neprimerno razmerje prevodnega sredstva: Prekomerna vsebnost prevodnega sredstva (kot so saje, CNT) lahko povzroči slabo pretočnost gnojevke in koncentracijo napetosti med sušenjem.

Slaba reologija gnojnice: Nezadostna tiksotropnost ali pretirana viskoznost lahko povzroči slabo izravnavo med nanosom in razpokanjem po sušenju.

2. Nepravilni parametri postopka nanašanja premaza

Neenakomerna debelina nanosa: pretirano debela področja se med sušenjem neenakomerno krčijo, kar povzroči razpoke. Neusklajena temperatura/hitrost sušenja: Previsoke temperature ali previsoke hitrosti sušenja povzročijo hitro utrjevanje površine, medtem ko notranja topila niso popolnoma izhlapela, kar ustvarja razlike v napetosti.

Neusklajena hitrost nanašanja premaza in čas izravnave brozge: brozga vstopi v fazo sušenja, preden je popolnoma poravnana, kar povzroči neenakomerno površinsko napetost.

3. Težave z zbiralnikom toka

Nezadostna hrapavost površine: površina zbiralnika toka (baker/aluminijasta folija) je preveč gladka, kar povzroča slab oprijem gnojnice ter enostavno luščenje in razpoke.

Površinska kontaminacija ali oksidacija: Olje, oksidne plasti ali nečistoče na površini zbiralnika toka vplivajo na oprijem brozge.

Neenakomerna napetost zbiralnika toka: nihanja napetosti zbiralnika toka med nanosom lahko povzročijo lokalno napetost ali stiskanje v premazu.

4. Slaba kontrola procesa sušenja

Neustrezen gradient sušenja: Neuporaba gradientnega sušenja (npr. postopno zvišanje temperature) povzroči prehitro izhlapevanje topila.

Neenakomerna hitrost zraka: Prekomerna lokalizirana hitrost zraka med sušenjem z vročim zrakom pospeši utrjevanje površine in povzroči razpoke.

5. Oprema in operativni dejavniki

Slaba natančnost nanosne glave (reža/otiral): Neenakomerne vrzeli nanosa ali obraba rezila povzročajo neenakomerno porazdelitev gnojevke.

Vibracije opreme ali odstopanje podlage: Mehanske vibracije ali odstopanje podlage lahko povzročijo nihanje debeline premaza.

1. Optimizacija formulacije gnojevke

Prilagoditev vsebnosti trdnih snovi: Ustrezno povečajte vsebnost trdnih snovi (npr. 60%-70%), da zmanjšate napetost pri krčenju, ki jo povzroči izhlapevanje topila.

Optimizacija vezivnega sistema:

Povečanje vezivnega razmerja (npr. povečanje PVDF z 2 % na 3 %-4 %).

Uporaba kompozitnega veziva (npr. CMC+SBR) za izboljšanje fleksibilnosti.

Izboljšanje disperzije prevodnega sredstva: Zagotovite enakomerno porazdelitev prevodnega sredstva s postopki, kot sta kroglično mletje in visoko{0}}hitrostno razprševanje.

Dodajanje mehčalcev ali vlažilnih sredstev: izboljšajte reologijo in omočljivost gnojevke (npr. PEG, površinsko aktivne snovi).

2. Optimizacija parametrov procesa

Nadzor debeline nanosa: priporočena debelina eno-stranskega nanosa je manjša ali enaka 150 μm. Če je debelina nanosa predebela, uporabite več nanosov.

Nastavitve gradientnega sušenja:

V območju nizke-temperature (50–80 stopinj) počasi izhlapevajte topilo, da preprečite luščenje površine.

V območju srednje-visoke-temperature (80–120 stopinj) postopoma zvišujte temperaturo, da zagotovite popolno izhlapevanje topila.

Prilagodite hitrost nanosa: Zagotovite, da ima gnojevka dovolj časa za izravnavo (npr. zmanjšajte hitrost nanosa ali dodajte izravnalni del).

ACEY-HFC250Avtomatski stroj za premazovanje filmaza prevleke baterijskih elektrod se pogosto uporabljajo pri raziskavah različnih filmov za visoko-temperaturne premaze, kot so keramični filmi, kristalni filmi, filmi iz baterijskega materiala in posebni nano-filmi; se lahko prilagodijo razvoju znanosti in tehnologije za oblikovanje filma v pogojih visoke temperature v prihodnosti.

3. Predobdelava zbiralnika toka

(Skoraj vsi proizvajalci litijevih baterij ne opravljajo te naloge; prepustite jo proizvajalcu folije.)

Površinska hrapavost: elektrokemično ali plazemsko-obdelajte odjemnik toka za izboljšanje hrapavosti površine.

Čiščenje in sušenje: Odstranite površinsko olje in okside (npr. čiščenje s kislino, ultrazvočno čiščenje).

Predgrejte zbiralnik toka: pred nanosom premaza segrejte na 50-80 stopinj, da zmanjšate toplotno obremenitev med gnojevko in substratom.

4. Izboljšave opreme in delovanja

Izvajajte redno vzdrževanje nanosne glave: Preverite enakomernost reže, da preprečite obrabo ali zamašitev rezila.

Stabilna napetost podlage: za zmanjšanje nihanja podlage uporabite zaprt{0}}sistem za nadzor napetosti. Optimizirajte pretok zraka za sušenje: Zagotovite enakomerno porazdelitev vročega zraka, da se izognete lokalnemu pre-pihanju.

5. Drugi ukrepi

Nadzor vlažnosti: vzdržujte vlažnost v delavnici za nanašanje premazov med 30 % in 50 % (visoko-ternarni materiali z nikljem zahtevajo nižjo vlažnost, medtem ko lahko materiale negativnih elektrod prilagodite na višjo vlažnost ali uporabite vlažilec), da preprečite, da bi gnojevka absorbirala vlago in se prehitro izsušila.

Staranje gnojevke: Pustite gnojevko stati 1-2 uri pred nanosom premaza, da odpravite mešalne mehurčke in stres.

Spletno spremljanje: uporabite beta{0}}žarke ali laserski merilnik debeline za spremljanje debeline premaza v realnem času in takojšnje prilagajanje postopka.

Predhodno opazovanje: Analizirajte morfologijo razpok (npr. prečne/navpične razpoke, mrežne razpoke) z uporabo mikroskopa ali SEM.

Testiranje gnojevke: preizkusite viskoznost gnojevke, vsebnost trdnih delcev in reološke lastnosti.

Pregled parametrov postopka: Preglejte zapise temperaturnih profilov sušenja, hitrosti nanosa in napetosti substrata.

Preizkus oprijema: ocenite moč lepljenja med prevleko in odjemnikom toka s testom lupljenja traku. S sistematičnim analiziranjem formulacij gnojevke, procesnih parametrov, statusa opreme in okoljskih dejavnikov lahko posebej obravnavamo težave s pokanjem prevleke, izboljšamo izkoristek elektrod in učinkovitost baterije.

Seveda pa dobra oprema, odličen dizajn ter izkušeni tehniki in operaterji praviloma zagotavljajo odlične rezultate.

Acey Intelligentje specializirano za raziskovanje in proizvodnjo vrhunske-opreme za litij-ionske baterije. Ne moremo samo ponuditi-rešitve na enem mestu za proizvodno linijo litij-ionskih baterij za cilindrične baterije, gumbaste celice, vrečke, ampak nudimo tudi-rešitev na enem mestu za montažno linijo paketa litij-ionskih baterij, če ste novi v industriji litij-ionskih baterij in želite zgraditi lastno proizvodno linijo litij-ionskih baterij ali montažno linijo paketa litij-ionskih baterij, vam lahko ponudimostrokovno tehnično podporo in vodenje, vas prosimo, da nas kontaktirate!

Kontaktirajte zdaj