磷酸铁锂材料在电池加工中常见问题解答

由于锂离子的扩散系数低、导电性差，锂铁磷酸盐可以通过缩短锂离子迁移率和电子迁移路径来充电和放电（理论上，迁移路径的平方和迁移路径的平方成反比）。但是这给电池的处理带来了一系列的困难。

第一个问题是材料分散。

制浆是电池生产过程中最关键的工序之一。它的核心任务是将活性材料、导电剂、粘结剂等材料均匀混合，从而更好地发挥材料性能。要充分混合，先分散。当颗粒尺寸减小时，比表面积增大，表面能增加，颗粒间聚集的趋势增加。克服表面能分散所需的能量越多。目前，机械搅拌被广泛应用。机械搅拌的能量分布不均匀。只有在一定范围内，剪切强度足够大，能量足够高，才能将聚集的颗粒分离。为了提高分散能力，一是优化混合设备的结构，在不改变最大剪切速率的情况下增加有效分散面积的空间比例；另一方面是增加混合功率（增加混合速度），增加剪切速率，相应的有效色散空间也将增大。前者属于设备问题，升级空间有多大，在线涂装无可奉告。在后一种情况下，提升空间是有限的，因为剪切速率在一定程度上是有限的，这将对材料造成损伤并导致颗粒损伤。

更有效的方法是采用超声分散技术。但是超声波设备的价格更高。我之前接触过的一台的价格和日本进口的机械搅拌机相当。超声波分散工艺具有时间短、总能耗低、浆料分散效果好、物料颗粒聚集有效延迟、稳定性大等优点。

另外，分散剂可以改善分散效果。

涂层均匀性

涂层不均匀不仅导致电池的一致性差，而且还涉及到设计、安全等问题。因此，在电池制造过程中，严格控制镀层的均匀性。配方和涂装工艺知道，物料颗粒越小，涂布越困难均匀。我还没有看到任何关于其机制的解释。在线涂层归因于电极浆料的非牛顿流体性质。

电极浆液应是非牛顿流体中的触变性流体，其特征是静止时呈粘滞甚至固态，搅拌后变得更薄，更容易流动。粘合剂是亚微观状态下的线性或网状结构。搅拌时，这些结构被破坏，流动性好。当它们静止时，它们重新形成，流动性变差。磷酸铁锂颗粒很小，颗粒的质量随质量的增加而增加。如果它们被结合在一起形成有效的导电网络，则所需的导电剂的量将相应增加。当粒径小且导电剂用量增加时，所需粘结剂的用量也增加。当其静止时，容易形成网状结构，流动性比常规材料差。

 

在从混合器到浆料的浆料转移过程中，许多厂家仍然使用周转桶。在该过程中，浆料不搅拌或搅拌强度低。浆体流动性发生变化，逐渐变粘，呈胶状。流动性差导致涂层均匀性差，其特点是单面密度公差增大，表面形貌差。

 

最根本的是改善材料，如改善导电性、增加粒径、球形颗粒等，在短时间内可能有有限的效果。在现有材料的基础上，从电池加工的角度，从以下几个方面进行改进：

一。使用“线性”导电剂

所谓的“线性”和“颗粒状”导电剂是作者的形象，这可能不是这样描述的学术。