大家好!我是不言,这是我的第185篇原创文章。 今天来聊一聊锂离子电池浆料过滤用的滤芯。
目前常用的滤芯有两种:一种是金属滤芯,另一种是囊式滤芯。
金属与囊式滤芯的核心差异在过滤机制与维护方式:表面拦截可清洗 vs 物理截留一次性。
锂离子电池浆料
1.核心区别
2.金属滤芯的优缺点
金属滤芯(图源:科百特)
2.1优点
耐高压性强
金属结构可承受螺杆泵的高压波动,减少涂布面密度波动。
长寿命 & 低成本
可反复清洗(如刮刀自清洁或酸洗),降低耗材成本。
深层过滤能力
金属烧结板可拦截亚微米颗粒,减少极片异物缺陷。
2.2缺点
初始成本高
深层金属滤芯(如衣架式模头配套滤芯)制造复杂,价格昂贵。
清洗依赖设备
需配套反冲系统,否则滤孔堵塞会导致压力骤升(如供料压力波动>0.125 MPa)。
金属异物风险
长期使用可能磨损脱落微米级金属屑,混入浆料引发电池内短路。
3.囊式滤芯的优缺点
囊式过滤器(图源:科百特)
3.1优点
防污染保障
一次性使用避免交叉污染,适合高活性正极浆料(如三元材料忌金属溶出)。
更换便捷
无需清洗设备,快速更换(涂布前滤芯更换仅需10分钟)。
高精度过滤
滤膜可达0.5 μm精度,有效拦截导电剂团聚体。
3.2缺点
耗材成本高
频繁更换增加成本(浆料含大颗粒时需每班更换)。
承压能力弱
聚合物滤袋易破裂(压力>1 MPa时风险骤升),需搭配缓冲罐稳压。
纤维脱落风险
滤袋材质可能释放纤维,导致极片针孔缺陷。
4.选型建议
选金属滤芯若:浆料固含量高(>60%)、供料压力大(如螺杆泵系统),且追求长期成本优化。
选囊式滤芯若:防金属污染要求严苛(如高镍正极)、小批量生产,或需高精度过滤(如纳米导电剂分散)。
注:
实际应用中可组合使用——金属滤芯前置粗滤,囊式滤芯后置精滤,兼顾成本与安全性。
有的滤芯可以回收浆料,实际选型时还需要综合考虑浆料回收,滤芯使用寿命,过滤效果。
以上内容均为本人日常工作,交流,阅读文献所得,由于本人能力有限,文中阐述观点难免会有疏漏,欢迎业内同仁积极交流,共同进步!
参考资料:
1.锂离子电池电极涂覆面密度的一致性,孙晓辉
2.内部缺陷锂离子电池的筛选方法,郑留群
原文标题:金属 vs 囊式滤芯:锂电池浆料过滤的终极抉择
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