說起鋰離子電池,大家非常熟悉!智能電(diàn)子(zǐ)產品(pǐn)、電動汽車(chē)、工業儲能……樣樣離不開鋰離子電池。但(dàn)鋰離子電(diàn)池內部結構是什麽樣?可能非專(zhuān)業人士沒有幾(jǐ)人清楚(chǔ)。

  鋰離子電池無論形狀如何,一般是由正極片、負極片、隔膜和(hé)電解液構成。它主要依靠鋰離子在(zài)正極和負極之間移動工(gōng)作。充電時,電池的正(zhèng)極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極,嵌入(rù)到負極片碳層的微孔(kǒng)中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。放電時,負極的鋰離子脫出,又運動回正極。回正極的鋰(lǐ)離子越多,放電容量越高。

  其中,電極是鋰離子電池內部電化學反應區域,是將(jiāng)活性物質和(hé)粘結劑的漿料均勻(yún)塗覆在金屬集流體上製得,如圖1。一般采用鋁箔為(wéi)正極的集流體,銅箔為負極(jí)的集流(liú)體。集流體與活性物質接觸,起到(dào)將活性物質產生的電流匯集,對外進行大電(diàn)流輸出。故集流體與活性物質的粘(zhān)結接(jiē)觸(chù)情況對於電池性能至關重要!

 

 圖1、電極片結構

 

  現實,總(zǒng)會生出各種(zhǒng)磨礪。在鋰離子電池充放電過程(chéng)中,集流(liú)體與活性物質的粘結也會受到意外因素的“考驗”。這一過程中(zhōng),Li+在電極材料上反複(fù)嵌入與脫(tuō)出(chū),使電(diàn)極活(huó)性物質的結構發生變化,多次收縮與膨脹,極易導(dǎo)致集流體與活性材料(liào)的脫離(lí),從而使(shǐ)電池內阻(zǔ)加大,影響電池的循環壽命。因此,為了更好的應對各種意外對鋰(lǐ)離子電池集流體粘結強度的影響,預先的試驗測試和驗證研究必不可少!

  這方麵,MD传媒视频有一定的經驗。近日,MD传媒视频針對某(mǒu)一鋰離子電池的電極片(piàn)集流體的“粘結效果”做了一次試驗驗證,如圖2。

  試驗對象是裁取成1.9cm寬的正極片條。利(lì)用雙麵膠將其電極表麵粘貼在不鏽(xiù)鋼板上。將試樣的一端做預剝離(lí)處理,使部分鋁集(jí)流(liú)體(tǐ)與電(diàn)極活性物質分離。利用XLW(PC)智能電(diàn)子拉力試驗機的(de)“180°剝離”功能,將剝開的鋁集流體與正極片(piàn)未剝離一端分別夾於拉力機的上下夾具。啟動儀器,以10mm/min的速度(dù)分離上下夾具。儀器將會自(zì)動出具剝離過程(chéng)的剝離強度。

 

圖2、正(zhèng)極(jí)片集流體剝離(lí)強度試驗 

  目前,針對提升集流(liú)體與電極活性物質的“粘結(jié)強度”的研究方興未(wèi)艾,鋰電行業也積累了相當豐富的改性實(shí)踐(jiàn)經驗。加強(qiáng)試驗的驗證,或許能為研究(jiū)與(yǔ)實踐帶來(lái)更多分析(xī)數(shù)據,促進鋰離子電池性能的進一步提高。

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