三元正极材料TR-202(NCM523) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
本公司成功自主研发了TR-202容量型锂电池专用正极材料。该产品已成功推向市场,目前已有大部分电池生产厂家开始使用。为高容量电池生产商和混合型电池生产商提供了优秀的正极材料。解决了原有三元材料无法满足高容量的要求,对电池行业来说有了新的突破。同时,该材料还具备较好的循环性能。 一、化学成分及物理性能
1、外观:黑色粉末(图1) 2、X射线衍射:对照JCDS标准(16-427),无杂相存在(图2) 3.粒度分布图(图3) 二、电性能 经过大部分容量型电池生产厂家的认可,该材料的加工性能好,不易吸水,加工过程使用放心,面密度(双面)可涂到400g/㎡,同时为了提高容量发挥性能,使用导电剂时比正常的要少(3.5%↓)。为了不脱粉,PVDF的用量控制在3%以下(高分子60W以上的用量在3%以下),下面是我司制作材料检测电池和电池生产商所提供的数据: 1、容量型电池 制作电池18650-2200mAh型号的电池,常温25±2℃况情下进行循环,以0.5C充/4.2V ;1C放/2.75V的情况下循环, 175次循环,容量保持率98.1%。 2.常温放电图
一、配料前的准备 1、PVDF提前6小时溶解,溶解温度不超过60℃ (指难溶的PVDF,如6020型),溶解状透明无色,PVDF开封时间过长,需在 2、导电剂在配料时需要在 3、开封后未用完的TR202材料在第二次使用时需要在 4、在高温烘烤过的材料,需等温度降至80℃以下方可使用。 二、推荐配方 配比1(压实在3.4-3.6 g/㎡<铝箔、面密:48-52 g/㎡>的配比)
(对于容量要求高的, 建议使用此配比, 使用的PVDF为6020<分子量大概在60—70万之间>首次1C放电容量≥150 mAh/g) 三、配料过程 1、NMP+PVDF进行溶解,溶解后透明无色。 2、溶液+SP进行混合,搅拌时间控制在0.5-1小时。 3、(溶液+SP)+(TR202材料)进行搅拌,搅拌时间根据搅拌机的速度来定,(一般情况下搅拌时间控制在3-4小时) 4、过滤。 四、正负极涂料比例 1、正极的涂料密度控制在380± 2、负极的涂料密度控制在200± 五、常见问题实例 1、容量偏低 可能原因:PVDF的用量过多,极片粘得过死,会导致容量偏低,循环变差,压实下降等。 解决办法:建议①固定导电剂的量,适当降低PVDF的用量;②固定PVDF的用量,适当提高导电剂的用量;③水分含量偏高;解决办法:延长极片和电芯的烘烤时间。 2、脱粉 可能原因:PVDF的用量过低或者PVDF的分子量偏低; 解决办法:①适当调高PVDF的用量;②导电剂用量偏高;解决办法:适当降低导电剂的用量; 3、压实密度偏低 可能原因:PVDF和SP用量偏高; 解决办法:在极片不掉粉的情况下,适当降低PVDF和SP的用量; 4、平台低:对平台要求较高的可配相应的高端负极,因此可提升相应的平台。 要点: 1、PVDF和SP加入量的多少,对电池性能都有不同程度的影响,特别是当PVDF的用量过高时,对电池性能的影响相当明显,压实和容量明显降低了不少; 2、在使用本材料时建议使用我公司推荐的配比; 3、如果使用后达不到预期效果的,则可根据所用PVDF的分子量大小,对PVDF的用量进行适当的调整,建议控制在2.5-3%左右;SP的用量控制在2.5%-3.5%; 4、导电剂的使用总量(SP)在一般情况下不宜过多,建议控制在2.5-3.5%左右; 当大于3.5%时极片易出现掉粉、压实低等现象; 5、TR202材料加工性能好,经本公司实验测试,当材料在相对湿度90%左右的环境中放置了48h后进行配料,无粘团、无果冻(对容量有一定影响,建议在使用前要进行烘烤)。 |
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