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2022-03-11

聚合物鋰電池的生產(chǎn)流程安全問(wèn)題

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在聚合物鋰離子電池的生產(chǎn)過(guò)程中,以下一些因素必須予以注意。生產(chǎn)出的聚合物鋰離子電池經(jīng)過(guò)包裝后,進(jìn)行化成?;傻臈l件比較關(guān)鍵,因?yàn)樗婕癝EI膜的形成,以防止負(fù)極自發(fā)與電解液發(fā)生反應(yīng);同時(shí),也可以使活性物質(zhì)與電解質(zhì)之間有良好的接觸。一般而言,每一個(gè)生產(chǎn)廠家有自己的化成條件。

工具/原料

  • 聚合物鋰離子電池/原材料

方法/步驟


  1. 對(duì)于負(fù)極而言,除了使用溶于有機(jī)溶劑的聚合物作為黏合劑外,也可以使用溶于水溶液的聚合物作為黏合劑。圖5為一種可溶于水的黏合劑聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化銨)(AMAC)的結(jié)構(gòu)示意圖。它與聚偏氟乙烯相比,具有一定的優(yōu)越性,有利于在負(fù)極表面形成導(dǎo)電性更高的SEI膜,有機(jī)電解液的滲透性更好。

     

  2. 導(dǎo)電劑的分散盡管不是重要方面,但也不可忽視。前面已經(jīng)講述了導(dǎo)電劑的分散情況對(duì)于負(fù)極材料的影響,對(duì)于正極材料而言也起同樣作用,影響正極容量的發(fā)揮和電池的倍率性能。例如對(duì)于LiMn2O4而言,采用新型的工藝比傳統(tǒng)的工藝更能保證導(dǎo)電劑分散均勻,極化低,容量高,倍率性能好。不同工藝制備的LiMn2O4正極極片的容量與放電倍率的關(guān)系。

     

  3. 正極和負(fù)極的比例對(duì)于不同的原材料而言也是不一樣的。例如,對(duì)于天然石墨//LiFePO4而言,后者的容量應(yīng)該等于天然石墨的容量與SEI膜形成所需要的電荷之和。另外,電極的厚度根據(jù)不同的材料,也有不同要求。

     

  4. 目前商品用的聚合物鋰離子電池基本上還是使用LiFP6的碳酸酯溶液作為增塑劑,在較高的溫度(80~100℃)下,在微量水分或醇的引發(fā)下發(fā)生分解,并產(chǎn)生一些有毒的烷基氟化磷酸酯。該熱分解在路易斯酸或鋰和金屬的復(fù)合氧化物的作用下受到抑制。

  5. 5.在聚合物鋰離子電池的化成和循環(huán)過(guò)程中,也會(huì)發(fā)生氣脹等現(xiàn)象。對(duì)于以氧化鈷鋰為正極的情況,氣脹的現(xiàn)象主要發(fā)生在4V以下,這是電解液被還原所致。當(dāng)然,處于充電狀態(tài)時(shí),正極處于高價(jià)態(tài),也會(huì)產(chǎn)生氣體。氧化鈷鋰的氣脹現(xiàn)象要明顯低于LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2。后者在32V以上就開(kāi)始發(fā)生氣脹。因此,對(duì)于特定的用戶(hù)而言,必須避免氣脹的產(chǎn)生。在選擇材料時(shí)這是一個(gè)主要指標(biāo)。


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