【摘要】 锂离子电池极片是锂离子电池中的关键组件之一,它包括正极和负极两个部分。

锂离子电池极片:

锂离子电池极片是锂离子电池中的关键组件之一,它包括正极和负极两个部分。正极由含锂化合物(如锰酸锂、钴酸锂或三元材料)组成,而负极则由碳材料(如石墨)构成。

正极是锂离子电池的能量存储中心。当电池放电时,锂离子从正极流向负极,导致正极材料中的锂离子的电位降低,同时释放出电子。而在充电过程中,锂离子则从负极回流至正极,导致正极材料中的锂离子电位升高。

负极则是锂离子电池中的电子传导体。它的作用是提供一个电子的通道,使电子能够在电池的放电和充电过程中流动。常用的负极材料是石墨,石墨的层状结构能够稳定地嵌入和释放锂离子,同时具有良好的导电性能。

锂电池极片制备工艺:

电极制备时的重要步骤包括将活性材料、导电添加剂和粘合剂均匀混合在溶剂中,形成电极浆料。这些成分的质量比需要精确控制以达到最佳性能。选择合适的溶剂也很重要,它将决定哪种粘合剂适用,并且是否需要额外的添加剂。

电极浆料随后涂覆在金属箔上,通常分别使用铝箔和铜箔作为正极和负极。在实验室规模上,常使用相对原始的设备如刮墨刀进行涂覆,而在工业规模上,最先进的是槽模涂覆机。涂覆之后,电极需要通过压延或压制的步骤进行干燥和压缩,使其达到所需的厚度。

之后,进行电极切割、缠绕、包装和组装电池的步骤,最后进行电池的形成和检查。通过以上步骤可以优化锂离子电池的电极制备过程,以提高电池的能量密度并降低制造成本。

 

锂电池极片制备工艺

 

电极制造研究的两个主要目标是:

  • 深入了解制造过程中每个阶段对电极形态和性能的影响。

  • 研究和改进各个步骤,以满足新的性能需求或找到一些改进方法。

浆料的特性在电极生产和电池性能方面都具有重要影响。因此,获得性能良好的浆料对于锂离子电池的生产至关重要。

越来越多的厂商开始重视电池的前处理工艺,尤其是针对极片上的颗粒或微量金属残渣。这些颗粒或微量金属残渣容易在长期充放电和激烈碰撞后造成电池短路,甚至可能引起自燃和爆炸。想将这些颗粒或者金属残渣彻底清除,就要知道其组成,通过杂质分析服务则可以精准知道其组成,进而选择合适工艺将其去除。

我们实验室选择了高温热解和电化学氧化等方法进行前处理,这样可以有效地消解样品中的微量金属,还建立了 ICP 标准曲线,并进行了大量的测试和验证。合适的前处理方法和 ICP 标准曲线,保证了检测结果的准确性。数据回流也能帮助生产厂商有效地控制电池中的微量金属含量,确保电池的安全性和质量。

 

极片杂志分析案例检测结果

 

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