在鋰電池生產(chǎn)鏈條中,“漿料攪拌” 是電芯制備的第一道核心工序 —— 正負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑需與溶劑充分混合,形成均勻的漿料后才能涂覆到極片上??此坪唵蔚?“攪拌”,實則直接決定后續(xù)電池性能,一旦出現(xiàn)攪拌不均,將從安全、壽命、能量密度等維度引發(fā)連鎖問題,成為鋰電池的 “隱形隱患”。
一、攪拌不均,先破 “安全防線”
鋰電池最核心的安全風(fēng)險來自 “局部熱失控”,而攪拌不均正是觸發(fā)這一風(fēng)險的重要誘因。當(dāng)漿料混合不充分時,活性物質(zhì)會在極片上形成 “團(tuán)聚結(jié)塊”,這些結(jié)塊區(qū)域?qū)щ妱┓植枷∈?,充放電時電流無法均勻傳導(dǎo),容易出現(xiàn) “局部過流”。
比如正極漿料中若存在未分散的三元材料顆粒團(tuán),充電時該區(qū)域鋰離子嵌入受阻,導(dǎo)致局部電壓驟升、溫度飆升,進(jìn)而引發(fā)粘結(jié)劑分解、隔膜融化;而負(fù)極若出現(xiàn)石墨團(tuán)聚,則可能因鋰離子無法及時嵌入,在表面析出金屬鋰枝晶 —— 這些鋰枝晶會像 “針” 一樣刺穿隔膜,直接引發(fā)正負(fù)極短路,最終導(dǎo)致電池起火、爆炸。
更隱蔽的是,攪拌不均還會導(dǎo)致極片涂覆厚度不均:厚的區(qū)域散熱慢,薄的區(qū)域易被鋰枝晶穿透,形成 “雙重安全漏洞”。某新能源汽車電池故障案例顯示,其電芯熱失控的根源,正是負(fù)極漿料攪拌時導(dǎo)電炭黑分散不勻,形成局部高電阻區(qū)域,長期充放電后引發(fā)局部過熱。
二、壽命 “打折”:循環(huán)百次就衰減的真相
對于用戶而言,鋰電池 “用得久” 是核心需求,但攪拌不均會直接縮短電池循環(huán)壽命。正常情況下,優(yōu)質(zhì)鋰電池循環(huán) 1000 次后容量保持率可達(dá) 80% 以上,而攪拌不均的電池往往 500 次循環(huán)后容量就會驟降至 70% 以下。
這背后的關(guān)鍵在于 “反應(yīng)界面不均”。均勻的漿料能讓活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑形成穩(wěn)定的 “三維網(wǎng)絡(luò)”,充放電時鋰離子可在正負(fù)極間順暢遷移,極片結(jié)構(gòu)不易破損。但攪拌不均會導(dǎo)致極片局部 “缺料”:比如粘結(jié)劑分布不均的區(qū)域,活性物質(zhì)容易在循環(huán)過程中脫落,形成 “掉粉” 現(xiàn)象,這些脫落的活性物質(zhì)不僅無法參與電化學(xué)反應(yīng),還可能堵塞隔膜孔道,進(jìn)一步加劇容量衰減。
同時,局部高濃度的活性物質(zhì)區(qū)域,會因長期承擔(dān)過量反應(yīng)負(fù)荷,提前出現(xiàn) “結(jié)構(gòu)坍塌”—— 比如正極三元材料的晶體結(jié)構(gòu)被破壞,無法再有效儲存鋰離子,最終導(dǎo)致電池容量快速下降,表現(xiàn)為新能源汽車?yán)m(xù)航縮水、儲能設(shè)備儲電量驟減。
綜上所述,漿料攪拌的均勻性不僅關(guān)乎電池初始性能,更是影響其安全與壽命的深層要素。下一期我們將進(jìn)一步探討極片涂布與輥壓工序中可能存在的質(zhì)量隱患及其如何規(guī)避這種風(fēng)險。武漢格瑞斯新能源有限公司是一家專業(yè)提供紐扣電池、圓柱電池、軟包電池、超級電容以及整套研發(fā)試驗設(shè)備的廠家。如果您有需要,請聯(lián)系我們!