Domov > Zprávy > Novinky z oboru

Mapa vnitřních vad vinutí článků lithiové baterie

2023-07-26

Mapa vnitřních vad vinutí článků lithiové baterie


Navíjení je klíčový proces ve výrobním procesu lithium-iontových baterií, který spojuje kladné a záporné elektrodové desky a separátory dohromady. Pokud se vyskytnou vadné produkty, celé jádro cívky, včetně kladných a záporných elektrodových desek a separátorů, je ztraceno. Výtěžnost má významný dopad na výrobní náklady baterie a také ovlivňuje výkon a bezpečnost baterie.

Obecně jsou běžné mapy vnitřních defektů jádra cívky zobrazeny na následujícím obrázku a každá mapa zahrnuje desku kladné elektrody, membránu a desku záporné elektrody.

Obrázek 1 Mapa vnitřních defektů jádra cívky



Mezi nimi je první řada (a) normální vzor bez vnitřních defektů.

Třetí fotografie ve druhé řadě (b) ukazuje ohybovou deformaci elektrodové desky, která může být způsobena tím, že napětí není dobře řízeno v procesu navíjení a elektrodová deska je ohnuta. Tato vada může způsobit velké množství vrásek v elektrodě baterie během opakovaného roztahování a smršťování během nabíjení a vybíjení, což omezuje využití kapacity a může vést k problémům, jako je srážení lithia.

Vadou ve třetí řadě (c) je přítomnost kovových cizích předmětů na membráně, které mohly být zavedeny během přípravy elektrody nebo transportních procesů, jako je válcování elektrody, řezání a další procesy. Je také možné, že se odřezky fólie generované řezáním pólových nástavců navíjecího procesu. Kovové cizí předměty mohou způsobit mikrozkraty uvnitř baterie, způsobit vážné samovybíjení a představovat bezpečnostní riziko. Obecné metody detekce zahrnují především testování napěťového odporu izolace jádra baterie, monitorování stárnutí při vysoké teplotě a posouzení hodnoty k samovybíjení nekvalifikovaných produktů.

Hlavním problémem čtvrté řady (d) je nerovnoměrný povlak, zahrnující dvě různé tloušťky pozitivního a negativního povrchu a žádný povlak na jedné straně. Tato vada je způsobena hlavně procesem povlakování nebo oddělením povlaku během procesu přípravy elektrody. Obecně je detekce CCD nastavena pro procesy válcování a řezání pólových desek a vadné pólové desky jsou označeny pro odstranění vadných produktů během procesu navíjení. Neexistuje však žádná záruka 100% odstranění vadných výrobků. Pokud tato situace nastane, dojde ke ztrátě kapacity baterie a dojde k nesouladu mezi kladnou a zápornou kapacitou elektrody, což vede ke srážení lithia a dalším problémům.

Vadou v páté řadě (e) je přítomnost nekovových cizích předmětů, jako je prach uvnitř. Ačkoli tato situace není tak škodlivá jako kovové cizí předměty, může také ovlivnit výkon baterie. Když je velikost relativně velká, může to také vést k prasknutí membrány a mikrozkratům mezi kladným a záporným pólem.

Způsob získání výše uvedeného grafu je následující: vložit celé jádro cívky do adhezivní epoxidové pryskyřice A a B a ztuhnout, aby se zachovaly vnitřní strukturální charakteristiky jádra cívky. Uřízněte příčný řez, obruste jej brusným papírem, vyleštěte, abyste získali vzorek, a pozorujte jej pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Získal velké množství fotografií a identifikoval tyto vzory defektů.

Obrázek 2 Proces pozorování mikrostruktury jádra


Kromě toho může dojít ke zlomení pólu v rozích vinuté buňky, jak je znázorněno na obrázku 3. Pólový nástavec je příliš křehký a má velkou tloušťku, což je zvláště náchylné ke zlomení.

Výše uvedené je mapa vnitřních defektů jádra cívky.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept