新能源锂电池极片激光微打孔的优势

其实在最早的锂电池就是采用网状铜箔工艺,源自加拿大莫里公司的工艺,该技术缺陷明显:1.工艺复杂,2.是网箔成本高昂,很快被双光箔取代。如不考虑成本,工艺与现有涂布无差别,激光微孔箔(又称多孔箔)与双光箔相比在锂电上的应用国内外涉及这方面的研究很多,检索一下相关专利和文献,也有很多资料可查。

在面密度、压实、箔材厚度不变的前提下,以17%孔隙率(开孔率)的箔材为例,锂离子电池用微孔箔替代常规双光箔作为集流体,从直观的物理角度看,差异主要有:

1、 箔材重量占比减轻;

2、 相同压实密度下,正负极的颗粒之间孔隙大;

3、 电解液保液量增加;

4、 正负极材料与箔材间的附着力增加;

5、 微孔箔相较与常规箔柔软度提高;

6、 极片抗拉伸强度下降;

新能源锂电池极片激光微打孔的优势

极片激光打孔

极片打孔:通过激光钻孔技术在极片涂覆层形成微孔阵列结构,提供离子通道,提高电解液浸润能力、快速充放电性能;

1.同等规格的箔材,孔隙率17%的微孔箔,重量减少17%;同等密度,正负极压实提高(部分材料填充进入孔隙间)。

2.有效提升锂电池倍率性能;常规箔材的锂电池,锂离子的迁移通过箔材二维方向向极耳端扩散,箔材通过打孔后锂离子的扩散路径可转化为立体全方位穿透,且可通过进入到孔隙间的正负极材料与箔材的接触面增加,缩小锂离子迁移半径,提高导电效率。

3.有效降低锂电池内阻;同等箔材做对比显示,同时使用冲孔铜箔与铝箔可有效降低内阻8%~20%。

4.锂电池电解液注入后的浸润效率可大幅度提升,且能100%确保浸润一致性。常规箔材的锂电池,电解液从纵向四周向中心扩散浸润,打孔后是呈立体式渗透扩散,彻底消除部分电池极片中心浸润不到的问题。行业内,已有反馈单体电芯一致性不够的原因之一就是浸润一致性引起的。

5.提高了箔材的表面粘附力,通过孔隙间的材料,正负极极片涂层正反两面材料形成咬合状态,极片脱落的概率可大幅度降低。

6.提升极片的弯折柔软度,更适用于柔性电池的应用。(已有公司批量用于制作可穿戴锂电池,性能提升明显)

新能源锂电池极片激光微打孔的优势

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