Papel de aluminio recubierto por una sola cara LiNiCoMnO2 (NCM622) Descripción.
El papel de aluminio recubierto por una cara LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂ (NCM622) es un material catódico de alto rendimiento muy utilizado en las baterías de iones de litio. Consiste en un sustrato de papel de aluminio de 16 micras de espesor recubierto por una cara con una capa de óxido de litio níquel cobalto manganeso en una proporción 6:2:2. Esta configuración ofrece un equilibrio entre alta densidad energética, estabilidad térmica y rentabilidad, lo que la hace adecuada para aplicaciones en vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y electrónica portátil.
El área recubierta suele medir 241 mm de longitud y 175 mm de anchura, con un margen sin recubrir de 12,5 mm a cada lado para facilitar la manipulación y el montaje. El recubrimiento tiene una densidad de área de unos 11 ± 0,20 mg/cm² y un grosor de aproximadamente 38 micras, lo que da como resultado un grosor total del electrodo de unas 54 micras. El material activo comprende un 97,5% de NCM622, con un 1% de fluoruro de polivinilideno (PVDF) como aglutinante y un 1,5% de carbono conductor (Super P) para mejorar la conductividad eléctrica.
Electroquímicamente, el cátodo NCM622 exhibe una capacidad específica de aproximadamente 170 mAh/g cuando se cicla entre 3,0 V y 4,3 V frente a Li/Li⁺ a una tasa de 0,1C. Este rendimiento se consigue utilizando un electrolito compuesto por 1,0 M LiPF₆ en una mezcla de disolventes de carbonato de etileno (EC), carbonato de dimetilo (DMC) y carbonato de etilo y metilo (EMC) en una proporción de volumen 1:1:1, con una adición de 1,0% de carbonato de vinileno (VC) para mejorar la estabilidad.
Debido al revestimiento de una sola cara, el electrodo puede presentar curvaturas después del calandrado. Por lo tanto, se recomienda realizar un calandrado posterior en las instalaciones del usuario para mejorar la densidad de empaquetado, la conductividad electrónica y la unión de los materiales del electrodo. Unas condiciones de almacenamiento adecuadas, como en una caja de vacío, un horno de vacío o una caja de guantes, son esenciales para evitar la degradación del material del electrodo.
En general, la lámina de aluminio recubierta por una sola cara NCM622 ofrece una solución equilibrada para las baterías de iones de litio, ya que combina una alta densidad energética con una buena estabilidad térmica y rentabilidad, lo que la hace adecuada para diversas aplicaciones, como los vehículos eléctricos y la electrónica portátil.
Aplicaciones de la lámina de aluminio recubierta por una cara LiNiCoMnO2 (NCM622)
Vehículos eléctricos (VE): El NCM622 se utiliza mucho en baterías de vehículos eléctricos por su gran capacidad y estabilidad, lo que contribuye a aumentar la autonomía y la seguridad.
Sistemas de almacenamiento de energía (ESS): En el almacenamiento en red y la integración de energías renovables, los cátodos basados en NCM622 ofrecen un rendimiento constante a lo largo de numerosos ciclos de carga y descarga, lo que los hace adecuados para soluciones de almacenamiento de energía a largo plazo.
Electrónica portátil: Dispositivos como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles y tabletas se benefician de la alta capacidad específica del NCM622 y de su rendimiento estable en ciclos, lo que prolonga la vida útil y la fiabilidad de las baterías.
Embalaje de LiNiCoMnO2 (NCM622) en papel de aluminio recubierto por una sola cara
Nuestros productos se embalan en cajas de cartón personalizadas de varios tamaños en función de las dimensiones del material. Los artículos pequeños se embalan de forma segura en cajas de PP, mientras que los artículos más grandes se colocan en cajas de madera personalizadas. Garantizamos el cumplimiento estricto de la personalización del embalaje y el uso de materiales de amortiguación adecuados para proporcionar una protección óptima durante el transporte.
Embalaje: Cartón, caja de madera o personalizado.
Por favor, revise los detalles de embalaje proporcionados para su referencia.
Proceso de fabricación
1.Método de prueba
(1)Análisis de composición química - Verificado mediante técnicas como GDMS o XRF para garantizar el cumplimiento de los requisitos de pureza.
(2)Pruebas de propiedades mecánicas: incluye pruebas de resistencia a la tracción, límite elástico y elongación para evaluar el rendimiento del material.
(3)Inspección dimensional: mide el grosor, la anchura y la longitud para garantizar el cumplimiento de las tolerancias especificadas.
(4)Inspección de la calidad de la superficie: comprueba la existencia de defectos como arañazos, grietas o inclusiones mediante un examen visual y ultrasónico.
(5)Pruebas de dureza: determina la dureza del material para confirmar la uniformidad y la fiabilidad mecánica.
Consulte los procedimientos de ensayo de SAM para obtener información detallada.
Papel de aluminio recubierto por una cara LiNiCoMnO2 (NCM622) Preguntas frecuentes
Q1. ¿Por qué utilizar un recubrimiento de una cara en lugar de doble cara?
El recubrimiento por una cara reduce el peso y el grosor del electrodo, lo que es fundamental para aplicaciones que requieren diseños ligeros o flexibles (por ejemplo, electrónica portátil). También reduce los costes de material y simplifica la fabricación, mientras que la cara sin recubrimiento evita el contacto directo del electrolito con el aluminio, reduciendo la corrosión y las reacciones parásitas a altas tensiones (>4,3 V).
Q2. ¿Cómo se aplica el revestimiento?
La lechada NCM111 (material activo, carbono conductor, aglutinante PVDF) se recubre uniformemente mediante técnicas de troquel de ranura o cuchilla, seguidas de secado y calandrado para lograr una densidad óptima(≥3,2 g/cm³). El control de precisión garantiza la uniformidad del revestimiento (Ra <0,2 μm) y la adherencia.
Q3. Cuáles son las principales ventajas de este material?
Alta conductividad: La baja resistividad del aluminio (~2,65×10^-8 Ω-m) garantiza una eficiente captación de corriente.
Durabilidad mecánica: La resistencia a la tracción de la lámina (>150 MPa) soporta el calandrado del electrodo y el montaje de la célula.
Estabilidad electroquímica: La proporción equilibrada de metales de transición de la capa NCM111 (1:1:1) ofrece una densidad energética moderada (~160 mAh/g a 0,1C) con estabilidad térmica (liberación de oxígeno >200°C).
Eficiencia interfacial: El recubrimiento aislado minimiza el recubrimiento de litio y la descomposición del electrolito, mejorando la vida del ciclo.
Información relacionada
1.Métodos comunes de preparación
La preparación de cátodos de LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂ (NCM622) recubiertos por una sola cara con papel de aluminio implica una serie de pasos meticulosos para garantizar un rendimiento electroquímico óptimo. Inicialmente, el material activo, polvo NCM622, se sintetiza mediante un método de coprecipitación, en el que las sales de níquel, cobalto y manganeso se precipitan en un entorno controlado para formar un precursor uniforme. A continuación, este precursor se calcina a altas temperaturas para conseguir la estructura de óxido en capas deseada.
Una vez preparado el material activo, se mezcla con aditivos conductores como el carbono Super P y un aglutinante como el fluoruro de polivinilideno (PVDF) en un disolvente como la N-metil-2-pirrolidona (NMP) para formar una pasta homogénea. La relación de peso típica para esta mezcla es 8:1:1 para el material activo, el agente conductor y el aglutinante, respectivamente. A continuación, esta lechada se recubre uniformemente sobre una cara de un colector de corriente de papel de aluminio mediante técnicas como el recubrimiento con rasqueta. Posteriormente, la lámina recubierta se seca a temperaturas elevadas para eliminar el disolvente y se calandra para mejorar la densidad y la adherencia del electrodo. El electrodo final presenta una capacidad específica de aproximadamente 170 mAh/g cuando se somete a ciclos entre 3,0 V y 4,3 V frente a Li/Li⁺ a una velocidad de 0,1C.
Este meticuloso proceso de preparación garantiza que los cátodos NCM622 de papel de aluminio recubierto por una sola cara posean las propiedades estructurales y electroquímicas necesarias para las baterías de iones de litio de alto rendimiento que se utilizan en diversas aplicaciones, como los vehículos eléctricos y la electrónica portátil.
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