烘干过程中电极内部结构变化
(1)空气-膜界面处溶剂含量不断下降,直至达到临界浓度。
(2)从这个临界点开始,空气-膜界面处溶剂浓度保持不变,
(3)当溶剂进一步蒸发时,空气-膜界面处溶剂溶度开始下降,直到膜形成。
烘烤速率对剥离强度的影响
下图为不同烘烤速率情况下,从集流体到气液界面的粘结剂浓度分布情况,从图可知,在低烘烤速率(LDR)的情况下,不同位置的粘结剂分布相对均匀,而在高烘烤速率(HDR)情况下,从集流体到气液界面的粘结剂浓度不断变大,在集流体与敷料区处粘结剂分布很少,这将直接导致剥离强度下降,此外电极阻抗也会相应增大。
涂布工艺的改进
涂布面密度对剥离强度的影响
低面密度电极,电极阻抗基本上不受温度的影响,这主要是因为溶剂总量低并且电极结构固化快,粘结剂不会有明显的迁移。
高面密度电极则表现完全不一样的特性,恒速蒸发阶段很长,给粘结剂迁移提供了足够的时间,随着温度升高,粘结剂和炭黑迁移现象加剧,导致剥离强度变差,并且电极阻抗也会增大。
在80℃下,不同面密度的剥离强度差别不大。
当达到110℃时,迁移速度将会增大,面密度增大到5.4mg/cm2,那么干燥时间会增大,这会给粘结剂提供足够的迁移时间,当面密度进一步增大到12mg/cm2时,剥离强度会降低52%。
当温度增大到130℃时,迁移现象会进一步加剧,导致剥离强度变差。
浆料对剥离强度的影响
参考文献:
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[2] Chu, Wen-Bing, Liu, et al. Improvement of Lithium-Ion Battery Performance by Two-Layered Slot-Die Coating Operation[J]. Energy Technology Generation Conversion Storage Distribution, 2017.
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