接下來(lái)講極片中的鋰離子流，鋰離子通過(guò)孔隙中的電解液進(jìn)行搬遷，渙散。電化學(xué)模型可用電荷守恒，濃度平衡方程描繪。在這兩個(gè)公式中，和極片微觀結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的參數(shù)首要有有限傳導(dǎo)、渙散等運(yùn)送特性，而這些又與孔隙結(jié)構(gòu)相關(guān)，可描繪這些有用運(yùn)送特性參數(shù)，它們與孔隙率和孔隙迂曲度有聯(lián)系，因而，離子傳導(dǎo)首要與孔隙率；孔徑及其散布；孔隙的迂曲度；孔隙的連通性等相關(guān)。
具體看下孔隙率，它直接由極片涂層輥壓后的壓實(shí)體密度 ， 涂層組分分量百分比 ， 涂層組分真密度決議，而壓實(shí)密度首要由輥壓工藝操控。在注液工藝，電解液滋潤(rùn)到極片孔隙中，如果沒有充沛滋潤(rùn)，存在干區(qū)，就無(wú)法發(fā)作電化學(xué)反響，容量會(huì)丟失，比方極片內(nèi)的盲孔。一般地，極片中存在兩種標(biāo)準(zhǔn)的孔隙： （1）顆粒內(nèi)部的孔隙 ，標(biāo)準(zhǔn)為納米-亞微米級(jí) ；（2）顆粒之間的孔隙 ，標(biāo)準(zhǔn)為微米級(jí)。這兩種結(jié)構(gòu)的孔洞對(duì)電池功能影響都挺要害的。
別的，電極/電解液界面的電化學(xué)反響、固相鋰離子渙散等進(jìn)程與活物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)，固液界面面積，顆粒半徑等有關(guān)聯(lián)。以上就是極片微觀結(jié)構(gòu)與電化學(xué)進(jìn)程。
開端談?wù)劦谌糠郑簶O片工藝對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的影響。鋰離子電池極片制作一般工藝流程為：活性物質(zhì)，粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等混合制備成漿料，然后涂敷在銅或鋁集流體雙面，經(jīng)枯燥后去除溶劑構(gòu)成極片，極片顆粒涂層通過(guò)壓實(shí)致密化，再裁切或分條。其間，對(duì)微觀結(jié)構(gòu)影響巨大的工藝首要包含混料，涂布/枯燥，輥壓。
混料工藝要求：榜首電池漿料渙散均勻，如果漿料渙散不均，有嚴(yán)峻的聚會(huì)現(xiàn)象，電池的電化學(xué)功能遭到影響，導(dǎo)電劑散布不均勻會(huì)影響極片電子流，粘結(jié)劑散布不均勻會(huì)影響涂層結(jié)合強(qiáng)度；第二，漿料需要具有杰出的沉降安穩(wěn)性和流變特性，滿足極片涂布工藝的要求，并得到厚度均一的涂層。
將附著于粉體上的空氣以液體介質(zhì)替代。固體懸浮物的安穩(wěn)化，阻止已經(jīng)渙散的顆粒發(fā)作在聚會(huì)，渙散安穩(wěn)效果有靜電安穩(wěn)、空間位阻安穩(wěn)。混料工藝中投料順序，拌和工藝參數(shù)，環(huán)境溫濕度等都會(huì)影響漿料均勻性和安穩(wěn)性，之前一篇文章提到過(guò)干法混料工藝時(shí)超高粘度拌和，剪切 力大能夠愈加充沛渙散顆粒細(xì)微容 易聚會(huì)的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑?？倸w，混料工藝復(fù)雜，對(duì)電池影響大。（
鋰離子動(dòng)力電池職業(yè)已經(jīng)遍及選用狹縫揉捏式涂布技能制作電池極片，實(shí)踐工藝進(jìn)程中，涂布液的均勻性、安穩(wěn)性、邊緣和外表效應(yīng)遭到涂布液的流變特性影響，然后直接決議涂層的質(zhì)量。選用理論剖析、涂布試驗(yàn)技能、流體力學(xué)有限元技能等研討手法能夠進(jìn)行涂布窗口的研討，涂布窗口就是能夠進(jìn)行安穩(wěn)涂布，得到均勻涂層的工藝操作規(guī)模，其遭到三類要素的影響：
（1）流體特性，如粘度μ、外表張力σ、密度ρ；
（2）揉捏模頭幾何參數(shù)，如涂布間距H，模頭狹縫尺度w；
（3）涂布工藝參數(shù)，如涂布速度v，漿料送料流量Q等。
（關(guān)于鋰電池極片涂布工藝更具體專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)請(qǐng)檢查本大眾號(hào)文章：解析鋰離子電池極片狹縫式揉捏涂布流場(chǎng)特性，未群發(fā)點(diǎn)擊大眾號(hào)菜單 鋰電技能 檢查）
極片枯燥進(jìn)程中，溶劑蒸騰時(shí)，涂層總會(huì)閱歷必定的縮短，固體物質(zhì)在濕涂層中互相挨近，最終構(gòu)成多孔的枯燥電極結(jié)構(gòu)。在涂層縮短和溶劑蒸騰進(jìn)程中，添加劑容易搬遷，可能在多孔電極中重新分配，比方遍及認(rèn)為存在的粘結(jié)劑搬遷。當(dāng)枯燥速度太高時(shí)，涂層外表溶劑蒸騰，可溶性的或渙散性的粘結(jié)劑傾向于以高濃度存在于涂層外表。部分富集必定導(dǎo)致其他區(qū)域量削減，比方涂層和集流體界面粘結(jié)劑削減會(huì)導(dǎo)致涂層結(jié)合強(qiáng)度低。而且粘結(jié)劑散布不均勻也會(huì)導(dǎo)致電池電化學(xué)功能裂化。因而，枯燥條件以及溶劑蒸騰對(duì)電極制作進(jìn)程是非常重要的。（關(guān)于鋰電池極片涂布枯燥工藝更具體專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)請(qǐng)檢查本大眾號(hào)文章：技能福利：一種剖析鋰電池極片涂布枯燥進(jìn)程的新方法，未群發(fā)點(diǎn)擊大眾號(hào)菜單 鋰電技能 檢查）
在輥壓進(jìn)程中，雙面涂敷顆粒涂層的極片被送入兩輥的間隙中，在軋輥線載荷效果下涂層被壓實(shí)，涂層密度由初始值ρc，0變?yōu)棣裞。別的，因?yàn)檎?fù)極資料自身性質(zhì)差異，正負(fù)極極片輥壓進(jìn)程微觀結(jié)構(gòu)改變也不相同。正極顆粒資料硬度大，不容易發(fā)作變形，而石墨負(fù)極硬度小，壓實(shí)進(jìn)程會(huì)發(fā)作塑性變形?？倸w，輥壓工藝對(duì)極片孔隙結(jié)構(gòu)起決議性效果，激烈影響電池功能。
