利用基于物理的建模方法研究锂离子电池电极的干燥过程

《Energy Technology》：Investigating Lithium-Ion Battery Electrode Drying Using Physics-based Modeling

　　

摘要

电极的干燥是锂离子电池（LIB）制造过程中能耗最高的步骤之一，对最终电极的微观结构及传输性能（包括孔隙率、渗透性和迂曲度）起着重要作用。然而，由于多孔介质与自由流动之间的复杂相互作用，干燥过程尚未得到充分研究。本研究通过开发一个完全耦合的锂离子电池电极干燥模型来表征关键影响因素，包括干燥速度、初始温度、正极孔隙率、渗透性和电极厚度。研究结果表明，干燥过程可以分为三个阶段：低干燥阶段、恒定干燥阶段和高干燥阶段。结果显示，大部分溶剂在初始阶段就蒸发了。此外，提高温度和通风速度可以显著缩短干燥时间。最终，该模型中表现最佳的参数为：通风速度为 $$ 米/秒，初始温度为 $$ 开，孔隙率为58%，渗透率为 $$。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向相应作者提出合理请求后获取。