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激光打微孔箔在锂离子电池中的应用有哪些优点?

更新时间  2022-03-10 10:43 阅读

 

锂电池是21世纪充电储能中绿色能源质疑,它具有电压高、能量密度高、循环性能好、放电小、无记忆效应等优点,近10年发展迅速,在笔记本电脑、手机、相机、武器设备等移动电子终端设备领域,被认为是21世纪国民经济和人民生活的重要高科技产业。

 

用更高容量的正负极材料、更薄的隔膜纸、更薄的铜箔和铝箔,是提高锂离子电池比能量的方法质疑,以尽量减少其他辅助添加剂为原则。

 箔膜激光切割

一、激光打微孔箔在锂离子电池中的应用有哪些优点?

1.锂电池比能量直接有效地提高;

(对于相同规格的箔,孔隙率为17%的微孔箔,重量减轻17%;表面密度相同,正负压实增加部分材料填充孔隙)。


2.有效提高锂电池的倍率性能;

在传统的箔锂电池中,锂离子的迁移通过箔的二维方向扩散到极端耳端。箔通孔后,锂离子的扩散路径可转化为三维全穿透。锂离子的迁移半径可以通过增加正负极材料与箔的接触面来降低,导电效率可以提高。(就我个人而言,锂离子倍率性能的瓶颈不是电子传导,而是锂离子的转移效率。


3.有效降低锂电池内阻;

相同箔材的对比表明,同时使用冲孔铜箔和铝箔可有效降低8%~20%的内阻。

理论上,推测导电箔与正负极接触面增加,箔本身内阻降低的双重效应。(不一定)

个人认为,如果正负极涂层厚度小于箔微孔半径,内阻会增加,否则内阻会降低。涂层外锂离子与箔表面的接触距离与倍率性能有关。在电池设计中,如果表面密度高,倍率性能可能会更低。


4.注入锂电池电解液后,可大大提高浸润效率,100%保证浸润一致性。

传统的箔锂电池,电解质从纵向扩散到中心渗透,钻孔是三维渗透扩散,完全消除了一些电池芯片中心无法渗透的问题。在行业中,单个电池一致性不足的原因之一是渗透一致性。


5.提高箔的表面附着力。通过孔隙之间的材料,正负极涂层的正反两侧形成工咬合状态,大大降低了极脱落的概率。


6.提高极片的弯曲柔软度,更适合使用柔性电池。(现有公司批量生产可穿戴锂电池,性能明显提高)


7.用户仍需进一步挖掘其他优势。


二、锂离子电池激光打微孔铜箔铝箔的控制点。

1.涂层防漏;

激光微孔铜箔铝箔在涂装过程中,应防止浆料粘度过低,导致挤压喷涂过程中浆料从箔孔中泄漏,孔径不同。孔隙率的箔对浆料的粘度有不同的要求。以孔隙率为17%,孔径为0.35mm的微孔铝箔为例。试验表明,正极材料的粘度要求在8000左右,最低不低于6000。在挤压和喷涂过程中,传动速度需要适当调整。(浆料静置时间过长,易少量渗入另一侧,可解决快速干燥问题。


2.极片分割毛刺控制;

最后,希望完成锂离子电池实验的微孔铜箔或铝箔的同行可以共享数据,共同交流。

此外,锂电容、超级电容、镍镉和镍氢电池采用激光微孔铜箔,性能明显提高。未大规模推广的原因是成本问题。采用机械加工孔,生产效率极高。