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电极掉落是指所制备的电极或电极在狭缝边缘有粉末脱落的现象。电极的掉粉很可能导致后续电池工艺的短路率增加,或者所制备的电池电化学性能较差。那么为什么镍钴锰材料容易掉比锂钴氧化物电极吗?
电极损耗的原因有:
粘结剂用量过少或所用粘结剂相对分子质量过小;
电极的面密度、粘结剂的用量和导电剂的用量都会影响压实密度。从表中可以看出,导电剂与粘结剂的真实密度很低,添加量越多,电极的致密密度越低。
项 |
炭黑 |
PVDF |
真实密度(g.cm-3) |
1.8 - -2.0 |
1.78 |
普通导电剂和粘结剂的真实密度
料浆混合时间不足或搅拌容器设计不合理,导致粘结剂、导电剂、活性物质混合不均匀;
料浆水分超标;
涂层时温度过低或时间过短,导致电极未干燥;
涂层厚度不均匀;
电极烘烤温度过高,导致粘结剂结构断裂;
轧制前电极含水率超标;
压电极时压力过大,电极过压;
当滚轮被压时,电极不被输送或被挤压滚压机变形,使电极受力不均匀。
无论材料如何,上述原因都会导致电极脱落。
NCM材料的电极比钴酸锂电极更容易掉粉,分析可能是由以下原因引起的:
NCM材料的电导率和形貌与钴酸锂材料不同。浆液调整时要加入的导电剂和粘结剂也略多于钴酸锂。导电剂与粘结剂搅拌不均匀,容易造成NCM材料电极。一块粉末掉了。
形成NCM材料二次球的单晶颗粒之间的结合力不强。如果电极被过度压制,很容易破坏二次球的形态,单晶颗粒从球上脱落,导致电极脱落。
NCM材料的吸水性比锂钴氧化物更强。如果环境湿度没有严格控制,很容易造成水分过多导致的落粉问题。
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