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  技術資料
 

西安華邁帶你了解鋰電池導電涂層知識

發布日期:2019-07-26 瀏覽:687 次  
 
起源
 
導電涂層也稱為預涂層,在鋰電池行業內通常指涂覆于正極集流體——鋁箔表面的一層導電涂層,涂覆導電涂層的鋁箔稱為預涂層鋁箔或簡稱涂層鋁箔,其最早在電池中的實驗可以追溯到70年代,而近幾年隨著新能源行業,特別是磷酸鐵鋰電池的發展而風生水起,成為業內炙手可熱的新技術或新材料。
 
鋰電池導電涂層知識
 
發展
 
隨著磷酸鐵鋰電池的發展,因為它有成為汽車動力電池的可能性而不斷受到各方的關注,由于其自身的特性,倍率型磷酸鐵鋰材料向納米化發展,這使之加工性能變差,為了改善其加工性能,降低極片電阻或電池內阻,導電涂層技術開始得到規模化的應用,并由此向更加專業化發展,并延伸到其它一些相關行業。
 
性能
 
導電涂層在鋰電池中能夠有效提高極片附著力,減少粘結劑的使用量,同時對于電池的電性能也有顯著提升。國外的大公司產品就不介紹了,介紹一下國內唯一一家在市場上推廣,并擁有自主知識產權的產品——WX112,由中興新旗下的上海中興派能能源科技有限公司研發和生產,從拿到的樣品看,滿涂、留邊、留間隙等技術要求都可以實現。性能如下:
 
1. 接觸電阻下降40%
 
2. 膠黏劑用量降低50%
 
3. 同倍率下,電池電壓平臺提升20%
 
4. 材料與集流體附著力提高30%,經過長期循環不會有脫層現象
 
磷酸鐵鋰電池
 
電池內部主要由正極、負極、電解質及隔膜組成。正、負極及電解質材料不同及工藝上的差異使電池有不同的性能,并且有不同的名稱。目前市場上的鋰離子電池正極材料主要是氧化鈷鋰(LiCoO2),另外還有少數采用氧化錳鋰(LiMn2O4)及氧化鎳鋰(LiNiO2)作正極材料的鋰離子電池,一般將后兩種正極材料的鋰離子電池稱為“鋰錳電池”及“鋰鎳電池”。新開發的磷酸鐵鋰電池是用磷酸鐵鋰(LiFePO4)材料作電池正極的鋰離子電池,它是鋰離子電池家族的新成員。
 
一般鋰離子電池的電解質是液體的,后來開發出固態及凝膠型聚合物電解質,則稱這種鋰離子電池為鋰聚合物電池,其性能優于液體電解質的鋰離子電池。
 
鋰電池導電涂層知識
 
磷酸鐵鋰電池的全名應是磷酸鐵鋰鋰離子電池,這名字太長,簡稱為磷酸鐵鋰電池。由于它的性能特別適于作動力方面的應用,則在名稱中加入“動力”兩字,即磷酸鐵鋰動力電池。也有人把它稱為“鋰鐵(LiFe)動力電池”。
 
采用LiFePO4材料作正極的意義:
 
目前用作鋰離子電池的正極材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。這些組成電池正極材料的金屬元素中,鈷(Co)最貴,并且存儲量不多,鎳(Ni)、錳(Mn)較便宜,而鐵(Fe)最便宜。正極材料的價格也與這些金屬的價格行情一致。因此,采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池應是最便宜的。它的另一個特點是對環境無污染。
 
作為充電電池的要求是:容量高、輸出電壓高、良好的充放電循環性能、輸出電壓穩定、能大電流充放電、電化學穩定性能、使用中安全(不會因過充電、過放電及短路等操作不當而引起燃燒或爆炸)、工作溫度范圍寬、無毒或少毒、對環境無污染。采用LiFePO4作正極的磷酸鐵鋰電池在這些性能要求上都不錯,特別在大放電率放電(5~10C放電)、放電電壓平穩上、安全上(不燃燒、不爆炸)、壽命上(循環次數)、對環境無污染上,它是最好的,是目前最好的大電流輸出動力電池。
 
磷酸鋯涂層
 
磷酸鋯可廣泛用于建筑涂料、罐頭涂料、汽車涂料、飛機涂料、家電涂料、木器涂料、橋梁涂料、塑料涂料、紙張涂料、船舶涂料、風力發電涂料、核電涂料、電池涂層、管道涂料、鋼結構涂料、橡膠涂料、航空涂料等一些特種涂料中。主要起到以下幾點作用:
 
1、去除涂料中有害氣味
 
2、增強減摩抗磨能力
 
3、增長使用壽命
 
4、耐高溫,耐酸堿耐腐蝕
 
5、穩定性強
 
6、增加附著力,流平性等作用
 
7、抗菌作用
 
另外,磷酸鋯應用在電池涂層中,可制成電池漿料,用磷酸鋯的氫離子和電池材料的離子交換,可有效提高耐酸堿與導電性能。
本文由西安華邁科技發表,轉載請注明出處
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