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正極材料批次一致性差對鋰離子電池的性能有什么影響?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年05月29日  

  對于電池制造商而言,正極材料批次間差異越小、一致性越好,成品電池的性能才能越穩(wěn)定。大家都知道磷酸鐵鋰正極材料的一個最主要缺點就是批次穩(wěn)定性差,在制漿時往往由于批次波動大,每批次漿料的粘度和固含量都不穩(wěn)定,這就給使用者帶來了麻煩,需要不停地調整工藝去適應。


  提高生產設備的自動化程度是提高磷酸鐵鋰材料批次穩(wěn)定性的主要手段,然而,目前國內磷酸鐵鋰材料供應商的設備自動化程度普遍較低,技術水平和質量管理能力不高,提供的材料存在不同程度的批次不穩(wěn)定問題。站在使用者的角度,如果批次差異不能消除,我們希望一個批次的重量越大越好,當然前提是同一個批次的材料均勻穩(wěn)定。所以為了達到這一要求,鐵鋰材料供應商往往在制成成品后增加一步混合工序,即將幾個批次的材料進行均勻混合,混合釜的容積越大所盛裝的材料就越多,混合出的一個批次的量也就越大。鐵鋰材料的粒徑、比表面積、水分、pH值等指標都會影響到制成漿料的粘度,但往往這些指標都已嚴格控制在一定范圍內,可仍然會出現(xiàn)批次漿料粘度差異大的情況,為了防止批量使用時出現(xiàn)異常,往往在投入使用前模擬生產配方提前制備一些漿料測試粘度,符合要求后再投入使用,但電池制造商如果每次投產前都進行測試會大大降低生產效率,所以便把這項工作前置到材料供應商處,要求材料供應商完成測試符合要求后再發(fā)貨。當然隨著技術的進步,材料供應商制程能力的提升,物性指標的散布越來越小,發(fā)貨前測試粘度這一步驟就可以省去了。除了以上提到的改善一致性的措施外,我們還應運用質量工具最大程度的削弱這種批次不穩(wěn)定性,預防質量問題的發(fā)生。主要從以下幾個方面著手。


  (1)作業(yè)規(guī)程的建立。


  產品的固有質量是設計出來的、更是制造出來的。因此,操作者如何操作對于控制產品質量尤為重要,應建立詳細具體的作業(yè)標準。


  (2)CTQ的識別。


  對影響產品質量的關鍵指標和關鍵工序加以識別,對這些關鍵的管控指標應做特別的監(jiān)控,并制定相應的應急反應措施。正磷酸鐵路線是當前制備磷酸鐵鋰的主流,其工序包括配料、球磨、燒結、粉碎、包裝等,其球磨工序應作為關鍵工序進行管理,因為球磨后一次粒子粒徑的一致性如果控制不好,成品的粒徑一致性就會受影響,進而會影響到材料的批次一致性。


  (3)SPC的使用。


  對關鍵過程的關鍵特性參數(shù)進行SPC時時監(jiān)控,對異常點進行剖析,找出導致不穩(wěn)定的原因、采取有效的糾正措施和預防措施,避免不良品流向客戶端。


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