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由于锂离子电池的特点使得其对水份十分敏感,微量的水分都会严重的影响锂离子电池的性能,因此在整个生产过程中都要严格控制材料中的水分含量,这其中包含了涂布后电极的烘干过程,碾压后的电极烘干过程,电芯卷绕后的烘干过程等,
还包含在锂离子电池整个生产过程中的环境水分控制,研究表明锂离子电池在生产过程中33%的能量消耗在了电极的干燥过程中,46%的能量消耗在了干燥间的运行过程(样品),因此锂离子电池电极的干燥工艺对锂离子电池的生产成本有着重大的影响。同时电极在涂布烘干后,再次进入到空气环境中时还会发生在此的吸水,绝大部分吸水会发生在暴露在空气中的小时。
极片是电池前端工序的一个重要输出,极片的电子电阻(电导率)影响全电池的功率性、可靠性及安全性,同时它又与搅拌、涂布和辊压工序息息相关,因此,测量极片电阻的变化可以较好地评价极片制作过程中电子导电网络的性能,评估电极微观结构的均匀性以及监控极片制作工艺的稳定性,助力改进极片的配方以及搅拌、涂布和辊压工艺的控制参数。
极片电阻受导电剂分散、涂布重量、冷压参数等多种因素影响,其中导电剂对电阻的影响非常显著3。正极导电剂的分散情况与浆料配方、搅拌条件、涂布/烘干条件等众多复杂工艺控制参数有关,导电剂分散不均将恶化电池动力学性能,但不均匀性很难通过极片外观、粘接力等常规监控手段发现,往往容易被忽略,造成不可挽回的损失。
对于锂离子电池来说,通常使用的正极集流体是铝箔,负极集流体是铜箔。为了集流体在电池内部稳定性,二者纯度都要求在98%以上。
随着锂电技术的不断发展,无论是用于数码产品的锂电池还是电动汽车的电池,我们都希望电池的能量密度尽量高,电池的重量越来越轻,而在集流体这块主要就是降低集流体的厚度和重量,从直观上来减少电池的体积和重量
一是铜铝箔导电性好,质地软,价格便宜。我们都知道,锂电池工作原理是将化学能转化为电能的一种电化学装置,那么在这个过程中,我们需要一种介质把化学能转化的电能传递出来,这里就需要导电的材料。而在普通材料中,金属材料是导电性好的材料而在金属材料里价格便宜导电性又好的就是铜箔和铝箔。
同时,在锂电池中,我们主要有卷绕和叠片两种加工方式。相对于卷绕来说,需要用于制备电池的极片具有一定的柔软性,才能极片在卷绕时不发生脆断等问题,而金属材料中,铜铝箔也是质地较软的金属。后就是考虑电池制备成本,相对来说,铜铝箔价格相对便宜,世界上铜和铝元素资源丰富