【摘要】
鋰電池是21世紀(jì)充電儲(chǔ)能中綠色能源質(zhì)疑,它具有電壓高、能量密度高、循環(huán)性能好、放電小、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),近10年發(fā)展迅速,在筆記本電腦、手機(jī)、相機(jī)、武器設(shè)備等移動(dòng)電子終端設(shè)備領(lǐng)域,被認(rèn)為是21世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的重要高科技產(chǎn)業(yè)。
鋰電池是21世紀(jì)充電儲(chǔ)能中綠色能源質(zhì)疑,它具有電壓高、能量密度高、循環(huán)性能好、放電小、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),近10年發(fā)展迅速,在筆記本電腦、手機(jī)、相機(jī)、武器設(shè)備等移動(dòng)電子終端設(shè)備領(lǐng)域,被認(rèn)為是21世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的重要高科技產(chǎn)業(yè)。
用更高容量的正負(fù)極材料、更薄的隔膜紙、更薄的銅箔和鋁箔,是提高鋰離子電池比能量的方法質(zhì)疑,以盡量減少其他輔助添加劑為原則。
一、激光打微孔箔在鋰離子電池中的應(yīng)用有哪些優(yōu)點(diǎn)?
1.鋰電池比能量直接有效地提高;
(對(duì)于相同規(guī)格的箔,孔隙率為17%的微孔箔,重量減輕17%;表面密度相同,正負(fù)壓實(shí)增加部分材料填充孔隙)。
2.有效提高鋰電池的倍率性能;
在傳統(tǒng)的箔鋰電池中,鋰離子的遷移通過(guò)箔的二維方向擴(kuò)散到極端耳端。箔通孔后,鋰離子的擴(kuò)散路徑可轉(zhuǎn)化為三維全穿透。鋰離子的遷移半徑可以通過(guò)增加正負(fù)極材料與箔的接觸面來(lái)降低,導(dǎo)電效率可以提高。(就我個(gè)人而言,鋰離子倍率性能的瓶頸不是電子傳導(dǎo),而是鋰離子的轉(zhuǎn)移效率。
3.有效降低鋰電池內(nèi)阻;
相同箔材的對(duì)比表明,同時(shí)使用沖孔銅箔和鋁箔可有效降低8%~20%的內(nèi)阻。
理論上,推測(cè)導(dǎo)電箔與正負(fù)極接觸面增加,箔本身內(nèi)阻降低的雙重效應(yīng)。(不一定)
個(gè)人認(rèn)為,如果正負(fù)極涂層厚度小于箔微孔半徑,內(nèi)阻會(huì)增加,否則內(nèi)阻會(huì)降低。涂層外鋰離子與箔表面的接觸距離與倍率性能有關(guān)。在電池設(shè)計(jì)中,如果表面密度高,倍率性能可能會(huì)更低。
4.注入鋰電池電解液后,可大大提高浸潤(rùn)效率,100%保證浸潤(rùn)一致性。
傳統(tǒng)的箔鋰電池,電解質(zhì)從縱向擴(kuò)散到中心滲透,鉆孔是三維滲透擴(kuò)散,完全消除了一些電池芯片中心無(wú)法滲透的問(wèn)題。在行業(yè)中,單個(gè)電池一致性不足的原因之一是滲透一致性。
5.提高箔的表面附著力。通過(guò)孔隙之間的材料,正負(fù)極涂層的正反兩側(cè)形成工咬合狀態(tài),大大降低了極脫落的概率。
6.提高極片的彎曲柔軟度,更適合使用柔性電池。(現(xiàn)有公司批量生產(chǎn)可穿戴鋰電池,性能明顯提高)
7.用戶仍需進(jìn)一步挖掘其他優(yōu)勢(shì)。
二、鋰離子電池激光打微孔銅箔鋁箔的控制點(diǎn)。
1.涂層防漏;
激光微孔銅箔鋁箔在涂裝過(guò)程中,應(yīng)防止?jié){料粘度過(guò)低,導(dǎo)致擠壓噴涂過(guò)程中漿料從箔孔中泄漏,孔徑不同??紫堵实牟瓕?duì)漿料的粘度有不同的要求。以孔隙率為17%,孔徑為0.35mm的微孔鋁箔為例。試驗(yàn)表明,正極材料的粘度要求在8000左右,最低不低于6000。在擠壓和噴涂過(guò)程中,傳動(dòng)速度需要適當(dāng)調(diào)整。(漿料靜置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易少量滲入另一側(cè),可解決快速干燥問(wèn)題。
2.極片分割毛刺控制;
最后,希望完成鋰離子電池實(shí)驗(yàn)的微孔銅箔或鋁箔的同行可以共享數(shù)據(jù),共同交流。
此外,鋰電容、超級(jí)電容、鎳鎘和鎳氫電池采用激光微孔銅箔,性能明顯提高。未大規(guī)模推廣的原因是成本問(wèn)題。采用機(jī)械加工孔,生產(chǎn)效率極高。
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