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原材料加工对磷酸铁锂电池性能的影响

比表面积对磷酸铁锂电池的电化学性能和加工性能

通常情况下,对于大多数企业所采用的草酸亚铁+有机碳分解的工艺路线,LFP的比表面积与碳含量呈线性关系。

比表面积太小,说明材料的碳包覆量不够,直接体现是电池内阻偏高、放电平台低、容量发挥低、倍率性能不佳、循环性能不好。

比表面积过大,说明材料的碳包覆量过高或者粒度呈纳米级。直接的体现是材料的电化学性能极好,但活性高、易团聚、难分散、极片加工困难。

经过材料企业与电池企业的长期磨合,目前比表面积控制在15?m2/g较为合适,能兼顾电化学性能和加工性能。

当然也有例外,对于其他的工艺路线而言,这一套标准未必适用。如果材料加工性能特别好,比表面积可以更大一些;也有少数企业通过降低碳含量以减小比表面积,同时通过离子掺杂来弥补碳含量减少对倍率性能造成的负面影响。

振实密度对磷酸铁锂电池的影响

极片压实密度振实密度会对极片的压实密度产生一定影响,最终体现在电池的能量密度上。振实密度只是材料形貌和粒度分布的外在表现,不是决定材料和电池性能的主因。

粒度分布加工性能对磷酸铁锂电池的影响

从大量的制浆经验以及行业同行的交流反馈来看,粒度分布几乎决定了磷酸铁锂材料的加工性能,其关键指标是D50。

钻酸锂、锰酸锂10um≤D50≤20um,匀浆涂布没有任何问题;磷酸铁锂根据厂家不同的工艺,基本分两种:

A:1um≤D50≤2.5um,(大多数厂商)B:3.5um≤D50≤8um,(少数厂商)以上两种材料,B的加工性能要好于A。

颗粒越小,同等质量的材料的颗粒数量越多,同样的工艺条件下分散越困难。

克容量

克容量是决定电池成本的重要因素,因为所有的辅料都要根据正极材料的质量来配制。

通过长期的测试统计,大家发现大多数企业材料的首次充电克容量都能达到155~160mAh/g,但放电克容量则千差万别,这取决于材料本身的倍率性能。

换句话说,大多数材料的克容量都是足够的,只是看材料的倍率性能是否足够好,能否将容量都发挥出来。

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