Binder migration during drying of lithium-ion battery electrodes: Modelling and comparison to experiment

فرآیند خشک کردن یک گام مهمی در ساخت الکترود است که ممکن است منجر به ناهماهنگی فضایی در توزیع اجزای الکترود شود که موجب اختلال عملکرد سلولی می شود. مهاجرت باندر در طی فرایند خشک کردن و پوشش جانبی ضعیف ناشی از آن در مناطق خاصی از الکترود، می تواند منجر به فشرده سازی ظرفیت و شکست مکانیکی شود (مثلا کشش الکترود از جمع کننده جریان). یک مدل ریاضی خشک کردن الکترود ارائه شده است که روند تکثیر باندینگ را دنبال می کند و در نرخ های خشک شدن نسبتا بالا در تولید الکترود صنعتی کاربرد دارد. این مدل پیش بینی می کند که نرخ خشک شدن خشک ثابت پایین منجر به یک پروفیل مناسب باند همگن می شود، در حالیکه نرخ خشک شدن ثابت باقی مانده ناکافی است و منجر به انباشت گیرنده در نزدیکی سطح تبخیر و تخلیه در نزدیکی جمع کننده جریان می شود. این نتایج نشان می دهد که توافق کیفی قوی با مشاهدات تجربی و ارائه توضیح قابل اعتماد برای اینکه چرا شرایط خشک شدن سریع منجر به الکترود ضعیف انجام می شود. در نهایت، یک طرح برای بهینه سازی یک فرآیند خشک کردن متفاوت است که برای دوره های خشک شدن کوتاه مدت امکان پذیر است، در حالی که در عین حال اطمینان از تقریبا توزیع باند یکسان در تمام الکترود، یک طرح دقیق است.