10月22日消息,arXiv预印本(编号2610.29286,10月21日提交)显示,Younghwan Joo、Sanghyun Oh、Sung-il Kim等研究者建立了贯穿电极干燥全过程的溶解态粘结剂迁移连续模拟模型,为锂电池制造中干燥工艺的定量优化提供了新工具。

在锂离子电池制造中,电极干燥速度是能耗与产能的关键杠杆:干燥越快越节能,但溶解的粘结剂会随溶剂对流迁向膜面,造成集流体界面粘结剂贫化、粘附强度下降,严重的会导致极片掉料。如何在"快干燥"与"强粘附"之间权衡,是电池产线的经典难题。

已有建模工作的缺陷在于割裂:一类模型在薄膜固化结束后就停止描述粘结剂的对流输运,另一类孔隙排空模型则完全忽略粘结剂、或从假设的粘结剂分布出发展开计算——而现实中的干燥工艺参数恰恰同时作用于这两个阶段。

新研究以已发表的干燥速率数据为驱动,对溶解态粘结剂场在薄膜固化与孔隙排空两个阶段进行连续求解,并对基础输运物理悬而未决的两个关键问题给出了有效描述,模型输出与干燥速率、电极厚度等实验数据相互验证。

该模型可直接用于干燥日程(温度、风速、时长)与电极粘附性能之间的定量权衡分析,帮助电池企业在降低干燥能耗、提升产线节拍的同时保证极片质量,对大尺寸与厚电极电池制造尤具参考价值。 (来源:arXiv)