LiFePO4 バッテリーのコーティングの均一性の問題を解決するにはどうすればよいですか?

LiFePO4の拡散係数が低いため、電気伝導性が悪いリチウムイオン. 現在のアプローチは、粒子をより小さく、またはナノスケールにすることです。李+と電子の移動経路を短くすることで、充電と放電の速度が向上します（理論的には、移動時間は移動経路の2乗に反比例します）。しかし、これは電池の処理に一連の困難な問題をもたらします。見てみましょう問題を解決する方法&注意;の&注意;コーティングの均一性 リン酸鉄リチウム電池.

の塗りムラライフポ4&注意;バッテリーバッテリーの一貫性が低下するだけでなく、設計と使用の安全性にも影響します。そのため、リチウム電池の製造工程では、コーティングの均一性が厳密に管理されています。調合や塗装に携わる者は、材料の粒子が小さいほど均一な塗装が難しいことを知っています。

電極スラリー属するs 非ニュートン流体のチキソトロピック流体に対して、この種の流体の特徴は、固体でも厚くなるということです。残るs&注意;静的ですが、かき混ぜると薄くなり、流れやすくなります。のb私見つける&注意;エージェント&注意;微細な状態では線状や網目状の構造をしており、撹拌するとこれらの構造が壊れて流動性が良くなりますが、静置後は構造の再編成により流動性が悪くなります。LiFePO4 の再構成は細かく、同じ質量の下で、粒子の数が増加してそれらをまとめて効果的な導電ネットワークを形成し、必要な導電剤の量も増加します。粒径が小さく、導電剤の量が増えると、必要な量はb私見つけるエージェントも増えます。立っていると網目構造を作りやすく、流動性が高くなります。ワーsと従来の材料よりも。

その間 ブレンダーからコーティングまでスラリーを取り出すプロセス、多くの製造業者は依然としてターンオーバーバケットトランスファーを使用しており、スラリーは攪拌されていないか、またはいいえその過程で低温で強く撹拌すると、スラリーの流動性が変化し、徐々にとろみがつき、ゼリーのようになります。流動性が悪く、塗布の均一性が悪く、によって表される ポールシートの増加 水面密度公差、表面トポグラフィーが良くありません。

根本的な改善は、粒子の導電性を高める、粒子を球状化するなど、素材によるものです。短時間では効果が限定される場合があります。既存の資料を基に、電池加工の観点から、以下の観点から改善を試みることができます。

1.「線状」の導電剤を使用してください。

いわゆる「線状」や「粒状」の導電剤は筆者のイメージであり、学問的な言葉では表せないかもしれません。

VGCF（炭素繊維）、CNTSを中心とした「線状」の導電剤を使用 （カーボンナノチューブ）、金属ナノワイヤーなど。直径数ナノメートルから数十ナノメートル、長さは数十ミクロンまたは数センチメートルであり、一般的に使用される「粒状」の導電剤（スーパーP、KS-6など） ）サイズは一般的に数十ナノメートルですが、電池材料のサイズは数ミクロンです。の連絡先 ポールシートどれの構成s&注意;「粒状」の導電剤と活性物質の は 点同士の接触のように、各点は周囲の点にのみ接触できます;の連絡先 ポールシートどれの構成の"l耳の中」の導電剤と活物質は点-に-ライン、ライン-に-ライン&注意;接触、各点はコンタクトテッド同時に、に多くの行、各行はまたコンタクト&注意;と&注意;多くの行同時に、接触部分が多いほど、導電性チャネルは良好になります。さまざまな異なる形態の導電剤の組み合わせの使用持つでしょう&注意;より良い電気伝導性。

CNTS や VGCF などの「線形」導電剤を使用することで考えられる影響は次のとおりです。

（１）線状導電剤は、極板の結合効果、柔軟性、強度をある程度向上させることができる。 &注意;

(2) 導電剤の量を減らす (なお、CNTS の導電効率は、同じ質量 (重量) の従来の粒子導電剤の 3 倍であると報告されている)、および (1)、 &注意;

接着剤の量も減らすことができ、活性物質の含有量を増やすことができます。 &注意;

(3) 分極を改善し、接触インピーダンスを低減し、サイクル性能を改善します。 &注意;

（4）導電性ネットワークにはより多くの接触ノードがあり、ネットワークはより完全であり、速度性能は従来の導電剤よりも優れています。 t熱放散性能が向上し、高効率で非常に意味があります。回率&注意;電池.  

（５）吸収性能が向上する。 &注意;

(6) 材料価格の上昇とコストの上昇。1Kgの導電剤、一般的に使用されるSUPERPはわずか数十ようん、VGCFは約2〜3千ですよウアン、CNTSは&注意;sVGCF よりわずかに高い (4000 で 1KgCNT)ようん 1%添加で約0.3よ単位当たりの ああ コスト 意思 増加）; &注意;

（7 )CNTSやVGCFなどの比表面積が高いので、どう分散させるかが使用上解決しなければならない問題であり、分散が良くないと性能が上がらない &注意;

フリック。超音波分散および他の手段を使用することができる。一部の CNT メーカーは、分散導電性ソリューションを提供しています。

2. 分散効果の向上

良好な分散効果を持つスラリーの場合、粒子接触凝集の可能性が大幅に減少し、スラリーの安定性が大幅に向上します。分散効果はフォーミュラやバッチ工程の改善である程度改善できますが、前述の超音波分散も有効な方法です。

3. スラリー移送工程の改善 &注意;

スラリーを保管する場合、攪拌速度を上げてスラリーの粘性を回避することが考えられます。スラリーがによって転送される場合&注意;ターンオーバーバケット、コーティング時間の短縮 可能な限り、使用する の&注意;パイプライン輸送 条件が許せば、スラリー現象の粘度を改善します。

4. 押し出し塗装（スプレー） &注意;

押出コーティングは、ブレードコーティングの表面の粒子、厚さを改善できます不均一性 現象ですが、機器の価格が高く、安定性要件スラリーのまたより高い。