您当前位置: KB体育(官网)入口-在线app下载 > 产品展示 > kb体育
![](/template/pc/skin/img/1.png)
详细信息
锂离子电池是由正负极极片、隔阂以及电解液等拼装起来的一个众组分归纳系统,个中,正负极极片是供给和影响电池职能的紧张组分。当电池正在任务时,电子和离子正在极片中传输,发作一系列化学和电化学响应,因而极片的导电性以及导电搜集的平均性,是影响电池职能的紧张身分之一。个中集流体行动锂离子电池内部导通电子和承载活性物质的载体,对电芯的最终职能有着紧张用意。铝箔是最常用的正极集流体,为了晋升电极的倍率、轮回和利用寿命,正在铝箔外面涂敷极少导电涂层,可有用革新集流体与活性颗粒的界面接触电阻,且抬高活性物质与集流体的粘结强度,减小电极轮回经过中的活性颗粒剥落题目[1]。
目前涂碳铝箔大个人都用于磷酸铁锂动力电池上,合键是由于橄榄晶型构造LiFePO4资料自己电子和离子电导率低且存正在与集流体的粘结不结实等题目[2],其使用又受到了必然局限。涂碳铝箔具有较低的接触阻抗和较高的粘附性,将涂碳铝箔资料使用于LiFePO4正极集流体中,可低重两者之间的电荷转动电阻和电池的内阻,弱化电池内部极化,抬高锂离子正在资料中的扩散速度,进而晋升电池的倍率职能和轮回职能等[3-5]。
本文合键纠合利用元能科技(厦门)有限公司的极片电阻仪(BER2500,IEST)比照评估空铝箔与涂碳铝箔的空箔材电子导电职能、空铝箔涂敷磷酸铁锂极片与涂碳铝箔涂敷磷酸铁锂极片的电子导电职能,探究涂碳铝箔对磷酸铁锂极片电子导电职能的革新用意。
图3为元能科技自决研发的极片电阻仪(BER2500,IEST),电极试样直径14mm,可施加压强限制5~60MPa。可同步采撷极片的电阻、电阻率、电导率、压实密度等参数,开发如图3(a)和3(b)所示。
②正在MRMS软件上筑设测试参数,选拔单点测试形式,压强选拔5MPa、保压15s,每张箔材采样8个数据,软件主动读取箔材厚度、电阻、电阻率、电导率等数据。
①打算一组空铝箔涂敷磷酸铁锂极片与涂碳铝箔涂敷磷酸铁锂极片,记为K-LFP和TC-LFP。
②正在MRMS软件上筑设测试参数,选拔单点测试形式,压强选拔25MPa、保压15s,每张极片采样8个数据,软件主动读取极片厚度、电阻、电阻率、电导率等数据。
图4显示了两种箔材的厚度、电阻和电阻率的测试比照结果,从厚度数据可看出,因为涂碳铝箔的导电碳层是双面涂布的,因而可能取得导电碳层厚度约2µm独揽。比照这两种箔材的电阻和电阻率:空铝箔涂碳铝箔,解说正在集流体上减少涂碳层后会低重箔材的导电性,合键是由于当减少了涂碳层后,正在采用两探针道理测试出的箔材电阻时,会引入涂碳层自己和涂碳层与箔材之间的接触电阻,使得电子的导电性削弱,因而涂碳铝箔的电阻和电阻率会比空箔材大。比照测试电阻和电阻率的COV数值来看,有涂碳层的箔材电阻测试安祥性会优于空铝箔,是因为涂碳层减少了铝箔的外面粗拙度,有更众的电子通道,因而测试数据就越发安祥。
从图5的两种极片的电阻和电阻率的测试比照结果可能看出,固然涂碳铝箔的电阻比空铝箔大,不过涂敷上活性物质之后,利用涂碳铝箔的极片电阻和电阻率比利用空铝箔的磷酸铁锂极片低,且测试数据安祥性也更好,合键是由于涂碳铝箔上的导电碳层可能减少磷酸铁锂与集流体之间的接触面积,可能征采更众来自磷酸铁锂的微电流,供给极佳的静态导电职能,从而可能大幅度低重磷酸铁锂和集流之间的接触电阻。正在全电池中也可能更速的转达电子,征采电流,从而抬高电池倍率充放电职能。而且,涂碳层中也含有少量粘结剂,可能巩固磷酸铁锂极片的柔韧性和刻板缓冲性,从而提磷酸铁锂和集流之间的附出力,正在电池举办长轮回时可能最形势部地省略因为永远轮回响应经过中界面处发作的应力惹起的接触面积慢慢损失而发作的合系题目。
本文利用元能科技(厦门)有限公司研发的极片电阻仪(BER2500,IEST)对空铝箔与涂碳铝箔的空箔材电子导电职能、空铝箔涂敷磷酸铁锂极片与涂碳铝箔涂敷磷酸铁锂极片的电子导电职能举办测试,并探究了减少碳涂层之后对箔材和磷酸铁锂极片的电子导电性的影响。利用涂碳铝箔固然会减少箔材的电阻和电阻率,不过可能革新箔材的电子导电的平均性和相仿性,涂布上磷酸铁锂之后,可能低重磷酸铁锂极片的电阻和电阻率且测试数据安祥性也更好,从而可能有用革新磷酸铁锂电池中的内阻。
总之,利用涂碳铝箔其用意除了革新界面接触电阻,还具有以下几点潜正在的协同效益:
(1) 化学和电化学安祥的导电层可能行动一种有用的扩散障蔽,劝止因为电解质解析和锂离子嵌入响应经过中副响应发作的氧的扩散,有用地防备金属集流体外面上造成氧化层,从而防备降解;
(2) 合理配方的导电层具有较好的导电性,可能造成大面积的接触,集流体和活性涂层界面电阻低,从而有利于神速的电荷转动经过;
(3) 导电层的柔韧性和刻板缓冲性可能巩固物理界面的附出力,从而最形势部地省略永远轮回响应经过中界面处发作的应力惹起的接触面积慢慢损失而发作的合系题目。通过策画和拓荒特别的导电涂层,实践说明了导电界面层可能明显抬高电化学职能,比如比可逆容量kb体育、容量依旧率、倍率职能等。
[2] 孔令涌,黄少真,尚伟丽,等. LiFePO4/膨胀石墨复合资料的制备及职能[J]. 电子元件与资料,2016,35(1):64-67.
[3] 邓龙征,吴锋,高旭光,等 .涂碳铝箔对磷酸铁锂电池职能影响探讨[J]. 无机化学学报,2014(4):770-778.