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負極活性鋰膠囊
  • 產(chǎn)品詳情

開發(fā)背景:
預鋰化:也稱“預嵌鋰 ”“補鋰”,在鋰離子電池工作之前向電池內(nèi)部補充鋰離子。預鋰化技術(shù)包括負極補鋰跟正極補鋰。通過預鋰化對電極材料進行補鋰,抵 消形成SEI膜造成的不可逆鋰損耗,以提高電池的總?cè)萘亢湍芰棵芏?。鑒于鋰具備高達3860Ah/g的容量,通常少量添加即可達到補鋰效果。
和能量密度。鑒于鋰具備高達3860Ah/g的容量,通常少量添加即可達到補鋰效果。預鋰化技術(shù)包括負極補鋰跟正極補鋰。
關鍵卡點:目前負極補鋰仍然受限于電池制造工藝上的幾大難題:金屬鋰的使用與生產(chǎn)環(huán)境、常規(guī)溶劑、粘接劑、以及熱處理過程等不兼容,使得負極補鋰技術(shù) 難接受??紤]到鋰金屬極高的化學活性,研究者通常對鋰粉進行表面穩(wěn)定化處理。但是,鋰粉會還原常規(guī)電解液、粘結(jié)劑、分散劑等鋰電池生產(chǎn)過程中的必要輔助 組元,所以對其進行進一步的表面改性也是必須的。鋰粉也有相當程度的安全隱患,其生產(chǎn)、運輸、適配溶劑和粘結(jié)劑應用的標準非常嚴格。
設計目標:鋰粉表面改性包覆,適用于量產(chǎn)工藝的水性體系,匹配量產(chǎn)中極片烘干,裸電芯熱壓整形,高溫baking,化成等工序。
設計思路:采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)類似物 鈍化鋰顆粒,并借助高分子CMC聚合物進行修飾,形成膠囊鋰,使之疏水隔氧,在水系漿料中穩(wěn)定存在。

思路設計:



產(chǎn)品參數(shù):
熱穩(wěn)定性良好,水溶性良好,遇水接觸無產(chǎn)氣,產(chǎn)熱等現(xiàn)象。


工藝測試:
組別設計:


備注:3%的占比是指活性鋰粉的重量占了正極活性材料的比例,,然后換算成在負極的添加量跟比例,CB=1.07

制程收集:
漿料層級滿足制程要求;
極片反彈無明顯惡化;
粘接力,內(nèi)聚力與base組相當;


軟包測試:
常溫DCR:3%以內(nèi)的差異;低溫DCR:3%以內(nèi)的差異;
倍率放電:無明顯差異;
高低溫放電:無明顯差異。
化成產(chǎn)氣測試(每組測10軟包的總產(chǎn)氣量):補鋰的B/C組化成產(chǎn)氣曲線提前出現(xiàn)拐點;
(A組42.67%SOC;B組21.17%SOC;C組22.65%SOC);
化成產(chǎn)氣成分:補鋰劑對應組別還原性氣體H2含量增加,B組↗ 2.8%,C組↗ 3.3%;
可能是初次釋放的鋰單質(zhì)接觸電解液后發(fā)生還原反應所致;


性能測試:
常溫容量改善:B組↗ 7.66%;C組↗ 9.41%;
高溫容量改善:B組↗ 7.15%;C組↗ 9.22%;
常溫循環(huán)@25℃&300cycle:B組↗ 1.99%;C組↗ 1.94%;
溫循環(huán)@25℃&300cycle:B組↗ 3.19%;C組↗ 1.77%;


總結(jié):