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原材料加工對(duì)磷酸鐵鋰電池性能的影響

比表面積對(duì)磷酸鐵鋰電池的電化學(xué)性能和加工性能

通常情況下,對(duì)于大多數(shù)企業(yè)所采用的草酸亞鐵+有機(jī)碳分解的工藝路線,LFP的比表面積與碳含量呈線性關(guān)系。

比表面積太小,說(shuō)明材料的碳包覆量不夠,直接體現(xiàn)是電池內(nèi)阻偏高、放電平臺(tái)低、容量發(fā)揮低、倍率性能不佳、循環(huán)性能不好。

比表面積過(guò)大,說(shuō)明材料的碳包覆量過(guò)高或者粒度呈納米級(jí)。直接的體現(xiàn)是材料的電化學(xué)性能極好,但活性高、易團(tuán)聚、難分散、極片加工困難。

經(jīng)過(guò)材料企業(yè)與電池企業(yè)的長(zhǎng)期磨合,目前比表面積控制在15?m2/g較為合適,能兼顧電化學(xué)性能和加工性能。

當(dāng)然也有例外,對(duì)于其他的工藝路線而言,這一套標(biāo)準(zhǔn)未必適用。如果材料加工性能特別好,比表面積可以更大一些;也有少數(shù)企業(yè)通過(guò)降低碳含量以減小比表面積,同時(shí)通過(guò)離子摻雜來(lái)彌補(bǔ)碳含量減少對(duì)倍率性能造成的負(fù)面影響。

振實(shí)密度對(duì)磷酸鐵鋰電池的影響

極片壓實(shí)密度振實(shí)密度會(huì)對(duì)極片的壓實(shí)密度產(chǎn)生一定影響,最終體現(xiàn)在電池的能量密度上。振實(shí)密度只是材料形貌和粒度分布的外在表現(xiàn),不是決定材料和電池性能的主因。

粒度分布加工性能對(duì)磷酸鐵鋰電池的影響

從大量的制漿經(jīng)驗(yàn)以及行業(yè)同行的交流反饋來(lái)看,粒度分布幾乎決定了磷酸鐵鋰材料的加工性能,其關(guān)鍵指標(biāo)是D50。

鉆酸鋰、錳酸鋰10um≤D50≤20um,勻漿涂布沒(méi)有任何問(wèn)題;磷酸鐵鋰根據(jù)廠家不同的工藝,基本分兩種:

A:1um≤D50≤2.5um,(大多數(shù)廠商)B:3.5um≤D50≤8um,(少數(shù)廠商)以上兩種材料,B的加工性能要好于A。

顆粒越小,同等質(zhì)量的材料的顆粒數(shù)量越多,同樣的工藝條件下分散越困難。

克容量

克容量是決定電池成本的重要因素,因?yàn)樗械妮o料都要根據(jù)正極材料的質(zhì)量來(lái)配制。

通過(guò)長(zhǎng)期的測(cè)試統(tǒng)計(jì),我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)企業(yè)材料的首次充電克容量都能達(dá)到155~160mAh/g,但放電克容量則千差萬(wàn)別,這取決于材料本身的倍率性能。

換句話說(shuō),大多數(shù)材料的克容量都是足夠的,只是看材料的倍率性能是否足夠好,能否將容量都發(fā)揮出來(lái)。

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