磷酸鐵锂電池制造生产的建议

一、磷酸鐵锂電池制造配方上的建議:
LiFePO4:SP:KS-6:PVDF:NMP=(90-92):(1-2):(2-1):(5-6):(120-140)
二、磷酸鐵锂電池原料的混合建议:
1.)pvdf母液的配制,5%的pvdf的nmp溶液,搅拌溶解 pvdf母液时,一定要充分溶解,最好能高温(50-60度)搅拌一小时,并真空静置2小时,使高分子链充分的伸展,这时的成膜性能最好。
2.)在配置好的母液中添加KS-6,充分潤濕並高速攪拌1小時,使其充分分散。利用其片狀石墨的潤滑作用,爲下一步的SP和主材料的分散做准備。
3.)在上述溶液中加入SP充分濕潤,高速攪拌一小時,充分分散後,低速攪拌並抽真空,消除SP的加入引入的氣泡。
4.)在上述溶液中加入需要加入量一半的磷酸鐵锂,充分濕潤,高速(轉速3500轉以上、線速度350-500之間)攪拌30分鍾後,再加入余下材料的一半,高速攪拌60分鍾,加入相當于固體材料質量20%-40%
的nmp,攪拌30分鍾,粘度降低後,加入余下的材料,高速攪拌2-3個小時。加入適量nmp調整漿料粘度,慢速攪拌並抽真空。
三、在塗布參數設置、面密度設置、壓實密度上的建議
塗布參數建議烤箱前段溫度在90-100度之間,中間溫區在110-120度,尾端溫區在80-90度,這樣極片不易出現開裂和水痕裝,粘接效果也較好,關于塗布速度,以充分幹燥爲標准設置。我們推薦的面密度pd60在300左右,壓實密度2.1-2.4,pt30在260左右,壓實密度2.0-2.2。可以保證加工性能,並兼顧到電池容量和功率。對于分切時邊緣脫粉的問題,可以考慮調整輥壓、分切的順序,采用先分切,後輥壓的方式,這樣會降低生産效率,可以彌補粘接性能不好造成整批報廢的問題。
四、磷酸鐵锂電池在装配上的建议
磷酸鐵锂電池的电芯组装是电池生产的关键环节,对电池容量的发挥、电池首次效率、电池的存储性能有较大的影响。因此在这个过程中,一定要对一些关键因素做一些重点控制,如车间粉尘控制、电池装配比控制(电池松紧度)、电池短路测试,隔膜的选择等。我们建议电池的装配比最好不要超过91%、测试电池短路时绝缘测试仪电压应该不低于200v。
由于磷酸鐵锂超細粉和一次顆粒很小,國産隔膜或者走私過來的次優隔膜可都能對電池的首次效率和荷電存儲有較大的影響。
五、磷酸鐵锂電池化成和分容制度上的建议
对于磷酸鐵锂電池的化成,由于磷酸铁锂本征导电率较低,活化相对困难。因此应该考虑在化成前,电解液充分的浸润电极,常温搁置7个小时以上,高温(50-60)老化2个小时以上。化成时最好考虑小电流高电压化成,建议化成制度是:
1)0.1c恒流充電5小時,上線電壓4v
2)0.2c恒流恒壓充電6小時,上限電壓4v
3)擱置30分鍾
4)0.2c恒流放電至2.0V。
5)如果電池容量和設計容量有較大出入,考慮循環2)-4)步兩次,充分活化後再分容。建議的分容制度是:
1)0.5c恒流恒壓充電3小時,上限電壓3.65v
2)擱置30分鍾
3)0.5c恒流放電至2.0v。
化成和分容時,如果有條件,可以重點考察一下幾個方面的性能:
1)正極的放電克容量
2)電池的首次充放電效率
3)電池電壓平台。
4)電池的恒流恒壓充電比例
5)電池的充放電電壓平台的差值
6)0.2c和0.5c的容量的關系
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