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  技术资料
 

西安华迈带你了解锂电池导电涂层知识

发布日期:2019-07-26 浏览:130 次  
 
起源
 
导电涂层也称为预涂层,在锂电池行业内通常指涂覆于正极集流体——铝箔表面的一层导电涂层,涂覆导电涂层的铝箔称为预涂层铝箔或简称涂层铝箔,其最早在电池中的实验可以追溯到70年代,而近几年随着新能源行业,特别是磷酸铁锂电池的发展而风生水起,成为业内炙手可热的新技术或新材料。
 
锂电池导电涂层知识
 
发展
 
随着磷酸铁锂电池的发展,因为它有成为汽车动力电池的可能性而不断受到各方的关注,由于其自身的特性,倍率型磷酸铁锂材料向纳米化发展,这使之加工性能变差,为了改善其加工性能,降低极片电阻或电池内阻,导电涂层技术开始得到规模化的应用,并由此向更加专业化发展,并延伸到其它一些相关行业。
 
性能
 
导电涂层在锂电池中能够有效提高极片附着力,减少粘结剂的使用量,同时对于电池的电性能也有显著提升。国外的大公司产品就不介绍了,介绍一下国内唯一一家在市场上推广,并拥有自主知识产权的产品——WX112,由中兴新旗下的上海中兴派能能源科技有限公司研发和生产,从拿到的样品看,满涂、留边、留间隙等技术要求都可以实现。性能如下:
 
1. 接触电阻下降40%
 
2. 胶黏剂用量降低50%
 
3. 同倍率下,电池电压平台提升20%
 
4. 材料与集流体附着力提高30%,经过长期循环不会有脱层现象
 
磷酸铁锂电池
 
电池内部主要由正极、负极、电解质及隔膜组成。正、负极及电解质材料不同及工艺上的差异使电池有不同的性能,并且有不同的名称。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外还有少数采用氧化锰锂(LiMn2O4)及氧化镍锂(LiNiO2)作正极材料的锂离子电池,一般将后两种正极材料的锂离子电池称为“锂锰电池”及“锂镍电池”。新开发的磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极的锂离子电池,它是锂离子电池家族的新成员。
 
一般锂离子电池的电解质是液体的,后来开发出固态及凝胶型聚合物电解质,则称这种锂离子电池为锂聚合物电池,其性能优于液体电解质的锂离子电池。
 
锂电池导电涂层知识
 
磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入“动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。
 
采用LiFePO4材料作正极的意义:
 
目前用作锂离子电池的正极材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。
 
作为充电电池的要求是:容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错,特别在大放电率放电(5~10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上,它是最好的,是目前最好的大电流输出动力电池。
 
磷酸锆涂层
 
磷酸锆可广泛用于建筑涂料、罐头涂料、汽车涂料、飞机涂料、家电涂料、木器涂料、桥梁涂料、塑料涂料、纸张涂料、船舶涂料、风力发电涂料、核电涂料、电池涂层、管道涂料、钢结构涂料、橡胶涂料、航空涂料等一些特种涂料中。主要起到以下几点作用:
 
1、去除涂料中有害气味
 
2、增强减摩抗磨能力
 
3、增长使用寿命
 
4、耐高温,耐酸碱耐腐蚀
 
5、稳定性强
 
6、增加附着力,流平性等作用
 
7、抗菌作用
 
另外,磷酸锆应用在电池涂层中,可制成电池浆料,用磷酸锆的氢离子和电池材料的离子交换,可有效提高耐酸碱与导电性能。
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