Li-ion batareya hüceyrələrinin aşağı tutumunun səbəbləri nələrdir?

Batareyanın ilk xüsusiyyəti tutumdur,litium batareya hüceyrələriaşağı tutumlu nümunələrdə də tez-tez rast gəlinən problemdir, kütləvi istehsal, rast gəlinən aşağı tutumlu problemlərin səbəblərini dərhal necə təhlil etmək olar, bu gün sizə təqdim etmək üçün aşağı tutumlu litium batareya hüceyrələrinin səbəbləri nələrdir?

Li-ion batareya hüceyrələrinin aşağı tutumunun səbəbləri

Dizayn

Materialların, xüsusən də katod və elektrolit arasında uyğunluğu hüceyrənin tutumuna əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Yeni bir katod və ya yeni elektrolit üçün, əgər təkrar testlər hüceyrə sınaqdan keçirildikdə litium yağıntısının aşağı tutumunu aşkar edərsə, o zaman materialların özləri uyğun gəlmir. Uyğunsuzluq formalaşma zamanı əmələ gələn SEI filminin kifayət qədər sıx olmaması, çox qalın və ya qeyri-sabit olması, ya da elektrolitdəki PC-nin qrafit təbəqəsinin soyulması və ya hüceyrənin dizaynının böyük yükə uyğunlaşa bilməməsi ilə bağlı ola bilər/ həddindən artıq səth sıxlığının sıxılması səbəbindən boşalma dərəcələri.

Diafraqmalar da aşağı tutuma səbəb ola biləcək təsirli bir amildir.Əllə sarılmış diafraqmaların hər bir təbəqənin ortasında uzunlamasına istiqamətdə qırışlar əmələ gətirdiyini, burada litiumun mənfi elektroda kifayət qədər daxil edilmədiyini və beləliklə, hüceyrə tutumuna təxminən 3% təsir etdiyini gördük. Digər iki modeldə diafraqmanın büzülməsi çox az olduqda və tutuma təsiri yalnız 1% olduqda yarı avtomatik sarğı istifadə etsə də, bu, diafraqmanın istifadəsini dayandırmaq üçün əsas deyil.

Qeyri-adekvat tutum dizayn marjaları da aşağı tutumla nəticələnə bilər. Müsbət və mənfi elektrod örtüyünün təsirinə, tutum bölücüsünün səhvinə və yapışqanın tutuma təsirinə görə, dizayn edərkən müəyyən miqdarda tutum marjasına icazə vermək vacibdir. Gücün həddini layihələndirərkən, bütün proseslərlə nüvənin tutumunu tam olaraq orta xəttdə hesabladıqdan sonra artıqlığı buraxmaq və ya aşağı həddə gücə təsir edən bütün amillər meydana gəldikdən sonra artıqlığı hesablamaq olar. Yeni materiallar üçün həmin sistemdəki katodun qram oyununun dəqiq qiymətləndirilməsi vacibdir. Qismən tutum multiplikatoru, yükün kəsilməsi cərəyanı, yüklənmə/boşaltma çarpanları, elektrolitin növü və s., hamısı katod qramının oynamasına təsir göstərir. Müsbət qram performansının dizayn dəyəri hədəf tutumu əldə etmək üçün süni şəkildə yüksəkdirsə, bu da qeyri-adekvat dizayn gücünə bərabərdir. Hüceyrənin interfeysində heç bir problem yoxdur və ümumi proses məlumatlarında səhv bir şey yoxdur, lakin hüceyrənin tutumu aşağıdır. Buna görə də, yeni materiallar dəqiq katod qramması üçün qiymətləndirilməlidir, çünki eyni katod hər hansı bir katod və ya elektrolit kimi eyni qramaja malik olmayacaqdır.

Həddindən artıq mənfi elektrod müsbət elektrodun işinə müəyyən dərəcədə təsir edə bilər, beləliklə hüceyrənin tutumuna təsir göstərir. Mənfi yüklənmə "litium yağıntısı olmadığı müddətcə" deyil. Mənfi yüklənmə qeyri-litium yağıntının həddindən artıq yüklənməsinin aşağı həddinə qədər artırılarsa, müsbət qram performansında 1% -dən 2% -ə qədər artım olacaq, lakin hətta artırılsa da, mənfi yüklənmə hələ də kifayətdir. tutum çıxışı mümkün qədər yüksəkdir. Mənfi elektrod artıqlığı çox yüksək olduqda, müsbət elektrod daha aşağı rol oynayacaq, çünki kimya üçün daha çox geri dönməz litium lazımdır, lakin təbii ki, bunun baş vermə ehtimalı demək olar ki, yoxdur.

Maye enjeksiyon həcmi aşağı olduqda, müvafiq maye tutma həcmi də aşağı olacaq. Hüceyrənin maye saxlama həcmi aşağı olduqda, litium ionunun müsbət və mənfi elektrodlara yerləşdirilməsi və de-bağlanmasının təsiri təsirlənəcək və beləliklə, aşağı tutum meydana gələcək. Daha az enjeksiyon həcmi ilə xərclərə və proseslərə daha az təzyiq olacağına baxmayaraq, inyeksiya həcminin azaldılmasının əsası onun hüceyrənin işinə təsir etməməsi olmalıdır. Əlbəttə ki, doldurma səviyyəsinin aşağı salınması yalnız hüceyrədə kifayət qədər maye tutulmaması səbəbindən aşağı tutum ehtimalını artıracaq, lakin qaçılmaz bir nəticə deyil. Eyni zamanda, mayenin udulması nə qədər çətin olsa, elektrolitin islanması zamanı elektrodla daha yaxşı təması təmin etmək üçün daha çox elektrolit olmalıdır. Hüceyrənin qeyri-kafi saxlanması müsbət və mənfi elektrodların qurumasına və mənfi elektrodun üstündə nazik litium çökmə təbəqəsinə səbəb olacaq ki, bu da zəif tutma səbəbindən aşağı tutumlu amil ola bilər.

İstehsal prosesi

Yüngül örtülmüş müsbət və ya mənfi elektrod birbaşa aşağı tutumlu nüvəyə səbəb ola bilər. Müsbət elektrod yüngül şəkildə örtüldükdə, tam yüklənmiş nüvənin interfeysi anormal olmayacaq. Mənfi elektrod, litium ionlarının alıcısı olaraq, müsbət elektrod tərəfindən təmin edilən litium mənbələrinin sayından daha çox daxili litium mövqelərini təmin etməlidir, əks halda artıq litium mənfi elektrodun səthində çökəcək və nəticədə nazik bir təbəqə yaranacaq. daha vahid litium yağıntısı. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, mənfi elektrodun çəkisi birbaşa özəklərin çörəkçilik çəkisindən götürülə bilmədiyi üçün mənfi elektrodun çəkisi ilə örtüyün çəkisini çıxarmaq üçün mənfi elektrodun çəki artımının nisbətini tapmaq üçün başqa bir təcrübə aparmaq olar. elektrod nüvələri. Aşağı tutumlu nüvənin mənfi elektrodunda nazik bir litium çökmə təbəqəsi varsa, mənfi elektrodun qeyri-kafi olma ehtimalı yüksəkdir. Bundan əlavə, katod və ya mənfi elektrod örtüyü katod tərəfi də aşağı tutuma səbəb ola bilər və mənfi elektrod tək tərəfli örtük əsasən yüngüldür, çünki müsbət elektrod örtüyü ağır olsa belə, qram oyunu azalacaq, lakin ümumi tutum azalacaq. azalmaz, hətta arta bilər. Mənfi elektrod yanlış yerdə örtülübsə, məlumat A tərəfinə bənzədiyi və B tərəfinin örtüyündən 6% daha yüngül olduğu müddətcə, bişdikdən sonra tək və ikiqat tərəflərin nisbi çəki nisbətlərinin birbaşa müqayisəsi ola bilər. əsasən problemi müəyyən edin, əlbəttə ki, aşağı tutum problemi çox ciddidirsə, A/B tərəfinin faktiki səth sıxlığını daha da geri qaytarmaq lazımdır. Aşağı tutum problemi ciddidirsə, A/B tərəfinin faktiki sıxlığını əlavə olaraq çıxarmaq lazımdır. Rolling materialın strukturunu məhv edir, bu da öz növbəsində tutumuna təsir göstərir. Materialın molekulyar və ya atom quruluşu onun tutum, gərginlik və s. kimi xüsusiyyətlərə malik olmasının əsas səbəbidir. Müsbət elektrod rulonlarının sıxlığı proses dəyərini aşdıqda, nüvə söküldükdə müsbət elektrod çox parlaq olacaq. Müsbət elektrodun sıxılması çox böyükdürsə, müsbət elektrod parçası sarımdan sonra asanlıqla qırılır, bu da aşağı tutuma səbəb olacaqdır. Bununla belə, müsbət elektrodun sıxılması dirək parçasının qatlanan kimi tez qırılmasına səbəb olacağından, müsbət elektrod diyircəkli presinin özü çox təzyiq tələb edir, buna görə də müsbət elektrodun sıxılması ilə qarşılaşma tezliyi mənfi elektrodun sıxılmasından xeyli aşağıdır. Mənfi elektrod sıxıldıqda, mənfi elektrodun səthində bir zolaq və ya litium yağıntı bloku meydana gələcək və nüvədə saxlanılan mayenin miqdarı əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq.

Aşağı tutum, həddindən artıq su məzmunundan da qaynaqlana bilər. Doldurmadan əvvəl elektrodun su tərkibi, doldurmadan əvvəl əlcək qutusunun şeh nöqtəsi, elektrolitin su tərkibi standartı aşdıqda və ya havalandırılan ikinci möhürə nəm daxil olduqda aşağı tutum mümkündür. Nüvənin formalaşması üçün iz miqdarda su tələb olunur, lakin su müəyyən bir dəyəri aşdıqda, artıq su SEI filminə zərər verəcək və elektrolitdəki litium duzlarını istehlak edəcək, beləliklə nüvənin tutumunu azaldır. Su məzmunu hüceyrənin standartını aşır tam yük mənfi kurs tünd qəhvəyi kiçik bir parça.


Göndərmə vaxtı: 16 avqust 2022-ci il