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磷酸鐵鋰電池制造生產(chǎn)的建議

磷酸鐵鋰電池

一、磷酸鐵鋰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、磷酸鐵鋰電池原料的混合建議:

1.)pvdf母液的配制,5%的pvdf的nmp溶液,攪拌溶解 pvdf母液時,一定要充分溶解,最好能高溫(50-60度)攪拌一小時,并真空靜置2小時,使高分子鏈充分的伸展,這時的成膜性能最好。

2.)在配置好的母液中添加KS-6,充分潤濕并高速攪拌1小時,使其充分分散。利用其片狀石墨的潤滑作用,為下一步的SP和主材料的分散做準(zhǔn)備。

3.)在上述溶液中加入SP充分濕潤,高速攪拌一小時,充分分散后,低速攪拌并抽真空,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鋰,充分濕潤,高速(轉(zhuǎn)速3500轉(zhuǎn)以上、線速度350-500之間)攪拌30分鐘后,再加入余下材料的一半,高速攪拌60分鐘,加入相當(dāng)于固體材料質(zhì)量20%-40%

的nmp,攪拌30分鐘,粘度降低后,加入余下的材料,高速攪拌2-3個小時。加入適量nmp調(diào)整漿料粘度,慢速攪拌并抽真空。

三、在涂布參數(shù)設(shè)置、面密度設(shè)置、壓實(shí)密度上的建議

涂布參數(shù)建議烤箱前段溫度在90-100度之間,中間溫區(qū)在110-120度,尾端溫區(qū)在80-90度,這樣極片不易出現(xiàn)開裂和水痕裝,粘接效果也較好,關(guān)于涂布速度,以充分干燥為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。我們推薦的面密度pd60在300左右,壓實(shí)密度2.1-2.4,pt30在260左右,壓實(shí)密度2.0-2.2??梢员WC加工性能,并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(diào)整輥壓、分切的順序,采用先分切,后輥壓的方式,這樣會降低生產(chǎn)效率,可以彌補(bǔ)粘接性能不好造成整批報廢的問題。

四、磷酸鐵鋰電池在裝配上的建議

磷酸鐵鋰電池的電芯組裝是電池生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對電池容量的發(fā)揮、電池首次效率、電池的存儲性能有較大的影響。因此在這個過程中,一定要對一些關(guān)鍵因素做一些重點(diǎn)控制,如車間粉塵控制、電池裝配比控制(電池松緊度)、電池短路測試,隔膜的選擇等。我們建議電池的裝配比最好不要超過91%、測試電池短路時絕緣測試儀電壓應(yīng)該不低于200v。

由于磷酸鐵鋰超細(xì)粉和一次顆粒很小,國產(chǎn)隔膜或者走私過來的次優(yōu)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、磷酸鐵鋰電池化成和分容制度上的建議

對于磷酸鐵鋰電池的化成,由于磷酸鐵鋰本征導(dǎo)電率較低,活化相對困難。因此應(yīng)該考慮在化成前,電解液充分的浸潤電極,常溫擱置7個小時以上,高溫(50-60)老化2個小時以上。化成時最好考慮小電流高電壓化成,建議化成制度是:

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分鐘

4)0.2c恒流放電至2.0V。

5)如果電池容量和設(shè)計容量有較大出入,考慮循環(huán)2)-4)步兩次,充分活化后再分容。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分鐘

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(diǎn)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)電池電壓平臺。

4)電池的恒流恒壓充電比例

5)電池的充放電電壓平臺的差值

6)0.2c和0.5c的容量的關(guān)系

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