Domov > Zprávy > Novinky z oboru

Deset hlavních problémů a analýza při výrobě lithiových baterií

2023-09-12

Deset hlavních problémů a analýza při výrobě lithiových baterií




1、 Jaký je důvod pro malé dírky v povlaku záporné elektrody? Je to proto, že materiál není dobře rozptýlen? Je možné, že důvodem je špatná distribuce velikosti částic materiálu?


Vzhled dírek by měl být způsoben následujícími faktory: 1. Fólie není čistá; 2. Vodivé činidlo není rozptýleno; 3. Hlavní materiál záporné elektrody není rozptýlen; 4. Některé složky ve složení obsahují nečistoty; 5. Částice vodivé látky jsou nerovnoměrné a obtížně se rozptylují; 6. Částice záporné elektrody jsou nerovnoměrné a obtížně se rozptylují; 7. Existují problémy s kvalitou samotných materiálů receptury; 8. Mixovací nádoba nebyla důkladně vyčištěna, což mělo za následek zbytkový suchý prášek uvnitř nádoby. Stačí přejít na monitorování procesů a analyzovat konkrétní důvody sami.


Také co se týče černých skvrn na bránici, setkal jsem se s nimi již před mnoha lety. Dovolte mi na ně nejprve krátce odpovědět. Opravte prosím případné chyby. Podle analýzy bylo zjištěno, že černé skvrny jsou způsobeny místní vysokou teplotou separátoru způsobenou polarizačním výbojem baterie a prášek záporné elektrody ulpívá na separátoru. Polarizační výboj je způsoben přítomností aktivních látek navázaných na prášek v cívce baterie z materiálových a procesních důvodů, což má za následek polarizační výboj po vytvoření a nabití baterie. Aby se předešlo výše uvedeným problémům, je nejprve nutné použít vhodné míchací procesy k vyřešení vazby mezi aktivními látkami a kovovými kolektivy a vyhnout se umělému odstraňování prášku během výroby bateriové desky a montáže baterie.


Přidání některých přísad, které neovlivňují výkon baterie během procesu potahování, může skutečně zlepšit určitý výkon elektrody. Samozřejmě přidáním těchto složek do elektrolytu lze dosáhnout konsolidačního účinku. Místní vysoká teplota membrány je způsobena nerovnoměrností elektrodových desek. Přesně řečeno, patří k mikrozkratu, který může způsobit místní vysokou teplotu a může způsobit, že záporná elektroda ztratí prášek.


2、 Jaké jsou důvody nadměrného vnitřního odporu baterie?


Z hlediska technologie:


1). Složka kladné elektrody má příliš málo vodivého činidla (vodivost mezi materiály není dobrá, protože vodivost samotného lithiového kobaltu je velmi špatná)


2). Pro složku kladné elektrody je příliš mnoho lepidla. (Lepidla jsou obecně polymerní materiály se silnými izolačními vlastnostmi)


3). Nadměrné lepidlo pro složky záporných elektrod. (Lepidla jsou obecně polymerní materiály se silnými izolačními vlastnostmi)


4). Nerovnoměrné rozložení přísad.


5). Neúplné pojivo rozpouštědlo během přípravy přísady. (Není zcela rozpustný v NMP, vodě)


6). Návrh hustoty povrchu nátěrové suspenze je příliš vysoký. (Dlouhá vzdálenost migrace iontů)


7). Hustota zhutnění je příliš vysoká a válcování je příliš zhutněné. (Přílišné rolování může způsobit poškození struktury účinných látek)


8). Ucho kladné elektrody není pevně svařeno, což má za následek virtuální svařování.


9). Ucho záporné elektrody není pevně svařeno nebo nýtováno, což má za následek falešné pájení nebo oddělení.


10). Vinutí není těsné a jádro je uvolněné. (Zvětšete vzdálenost mezi kladnými a zápornými elektrodovými deskami)


11). Ucho kladné elektrody není pevně přivařeno k pouzdru.


12). Ucho záporné elektrody a pól nejsou pevně svařeny.


13). Pokud je teplota pečení baterie příliš vysoká, membrána se smrští. (Snížená clona membrány)


14). Nedostatečné množství vstřikované kapaliny (vodivost se snižuje, vnitřní odpor se po oběhu rychle zvyšuje!)


15). Doba skladování po vstříknutí kapaliny je příliš krátká a elektrolyt není zcela nasáklý


16). Během formování není plně aktivován.


17). Nadměrný únik elektrolytu během procesu tvorby.


18). Nedostatečná kontrola vody během výrobního procesu, což má za následek rozšíření baterie.


19). Nabíjecí napětí baterie je nastaveno příliš vysoko, což způsobuje přebíjení.


20). Nerozumné prostředí pro skladování baterií.


Co se týče materiálů:


21). Materiál kladné elektrody má vysoký odpor. (Špatná vodivost, jako je fosforečnan lithný)


22). Vliv materiálu membrány (tloušťka membrány, malá pórovitost, malá velikost pórů)


23). Účinky elektrolytických materiálů. (Nízká vodivost a vysoká viskozita)


24). Vliv materiálu PVDF kladné elektrody. (vysoká hmotnost nebo molekulová hmotnost)


25). Vliv kladného elektrodového vodivého materiálu. (Špatná vodivost, vysoký odpor)


26). Účinky materiálů uší s kladnými a zápornými elektrodami (tenká tloušťka, špatná vodivost, nerovnoměrná tloušťka a špatná čistota materiálu)


27). Materiály měděné fólie a hliníkové fólie mají špatnou vodivost nebo povrchové oxidy.


28). Vnitřní odpor nýtovacího kontaktu pólu krycí desky je příliš vysoký.


29). Materiál záporné elektrody má vysoký odpor. další aspekty


30). Odchylky měřicích přístrojů vnitřního odporu.


31). Lidská operace.



3、 Na jaké problémy je třeba upozornit při nerovnoměrném potažení elektrodových desek?


Tento problém je poměrně běžný a byl původně relativně snadno řešitelný, ale mnoho pracovníků zabývajících se nátěry neumí sumarizovat, což má za následek, že některé existující problémové body jsou přednastaveny na normální a nevyhnutelné jevy. Za prvé, je nutné mít jasnou představu o faktorech ovlivňujících povrchovou hustotu a faktorům, které ovlivňují stabilní hodnotu povrchové hustoty, aby bylo možné problém cíleně řešit.


Mezi faktory, které ovlivňují hustotu povrchu povlaku, patří:


1). Faktory samotného materiálu


2). Vzorec


3). Míchání materiálů


4). Prostředí nátěru


5). Ostří nože


6). Viskozita kaše


7). Pólová rychlost


8). Rovnost povrchu


9). Přesnost lakovacího stroje


10). Síla větru pece


11). Napětí povlaku a tak dále


Faktory ovlivňující rovnoměrnost elektrody:


1). Kvalita kejdy


2). Viskozita kaše


3). Cestovní rychlost


4). Napnutí fólie


5). Metoda tahové rovnováhy


6). Trakční délka povlaku


7). Hluk


8). Rovinnost povrchu


9). Plochost čepele


10). Rovinnost fóliového materiálu atd


Výše uvedené je pouze seznamem některých faktorů a je třeba analyzovat důvody sami, abyste konkrétně odstranili faktory, které způsobují abnormální povrchovou hustotu.


4、 Existuje nějaký zvláštní důvod, proč se pro odběr proudu kladných a záporných elektrod používá hliníková fólie a měděná fólie? Je nějaký problém s použitím obráceně? Viděli jste mnoho literatury, která přímo používá nerezové pletivo? Je v tom nějaký rozdíl?


1). Oba se používají jako sběrače tekutin, protože mají dobrou vodivost, měkkou texturu (což může být také prospěšné pro lepení) a jsou relativně běžné a levné. Oba povrchy přitom mohou tvořit vrstvu oxidového ochranného filmu.


2). Vrstva oxidu na povrchu mědi patří mezi polovodiče, s elektronovou vodivostí. Vrstva oxidu je příliš silná a má vysokou impedanci; Vrstva oxidu na povrchu hliníku je izolant a vrstva oxidu nemůže vést elektřinu. Avšak díky jeho tenké tloušťce je elektronické vodivosti dosaženo tunelovacím efektem. Pokud je vrstva oxidu tlustá, úroveň vodivosti hliníkové fólie je špatná a dokonce i izolace. Před použitím je nejlepší vyčistit povrch sběrače kapaliny, aby se odstranily olejové skvrny a silné vrstvy oxidu.


3). Pozitivní elektrodový potenciál je vysoký a tenká vrstva oxidu hliníku je velmi hustá, což může zabránit oxidaci kolektoru. Oxidová vrstva měděné fólie je poměrně volná, a aby nedošlo k její oxidaci, je lepší mít nižší potenciál. Současně je pro Li obtížné vytvořit lithiovou interkalační slitinu s Cu při nízkém potenciálu. Pokud je však povrch mědi silně oxidován, Li bude reagovat s oxidem mědi při mírně vyšším potenciálu. AL fólii nelze použít jako zápornou elektrodu, protože při nízkých potenciálech může docházet k legování LiAl.


4). Sběr tekutiny vyžaduje čisté složení. Nečisté složení AL povede k nekompaktnímu povrchu obličejové masky a důlkové korozi, a co více, zničení povrchové obličejové masky povede k vytvoření slitiny LiAl. Měděná síťovina je vyčištěna hydrogensíranem a poté vypálena deionizovanou vodou, zatímco hliníková síťovina je vyčištěna amoniakovou solí a následně vypálena deionizovanou vodou. Vodivý účinek rozprašovací síťky je dobrý.


5、 Při měření zkratu jádra cívky se používá tester zkratu baterie. Když je napětí vysoké, může přesně otestovat zkratovací článek. Navíc, jaký je princip vysokonapěťového průrazu testeru zkratu?


Jak vysoké napětí se používá k měření zkratu v článku baterie souvisí s následujícími faktory:


1). technologická úroveň vaší společnosti;


2). Konstrukční řešení samotné baterie


3). Materiál membrány baterie


4). Účel baterie


Různé společnosti používají různá napětí, ale mnoho společností používá stejné napětí bez ohledu na velikost modelu nebo kapacitu. Výše uvedené faktory lze seřadit v sestupném pořadí: 1>4>3>2, což znamená, že velikost zkratového napětí určuje procesní úroveň vaší společnosti.


Jednoduše řečeno, princip průrazu je způsoben přítomností potenciálních zkratových faktorů, jako je prach, částice, větší otvory v membráně, otřepy atd. mezi elektrodou a membránou, které lze označit jako slabé články. Při pevném a vysokém napětí tyto slabé články zmenšují kontaktní odpor mezi kladnými a zápornými elektrodovými deskami než jinde, což usnadňuje ionizaci vzduchu a vytváření oblouků; Alternativně byly kladné a záporné póly již zkratovány a kontaktní body jsou malé. Za podmínek vysokého napětí těmito malými kontaktními body okamžitě procházejí velké proudy, které přeměňují elektrickou energii na tepelnou energii, což způsobuje, že se membrána okamžitě roztaví nebo rozpadne.


6、 Jaký je vliv velikosti částic materiálu na vybíjecí proud?


Jednoduše řečeno, čím menší velikost částic, tím lepší vodivost. Čím větší je velikost částic, tím horší je vodivost. Přirozeně, vysokorychlostní materiály mají obecně vysokou strukturu, malé částice a vysokou vodivost.


Jen z teoretického rozboru, jak toho v praxi dosáhnout, mohou vysvětlit jen přátelé, kteří vyrábějí materiály. Zlepšení vodivosti materiálů s malými částicemi je velmi obtížný úkol, zejména pro materiály v nanoměřítku, a materiály s malými částicemi budou mít relativně malé zhutnění, tedy malou objemovou kapacitu.


7、 Desky kladné a záporné elektrody se odrazily o 10 um po vypalování po dobu 12 hodin po válcování, proč je tam tak velký odraz?


Existují dva základní ovlivňující faktory: materiály a procesy.


1). Výkon materiálů určuje koeficient odrazu, který se u různých materiálů liší; Stejný materiál, různé vzorce a různé koeficienty odrazu; Stejný materiál, stejný vzorec, tloušťka tablety je odlišná a koeficient odrazu je odlišný;


2). Pokud řízení procesu není dobré, může to také způsobit odraz. Doba skladování, teplota, tlak, vlhkost, způsob stohování, vnitřní pnutí, vybavení atd.


8、 Jak vyřešit problém s únikem válcových baterií?


Válec je uzavřen a utěsněn po vstřikování kapaliny, takže těsnění se přirozeně stává obtížným těsněním válce. V současné době pravděpodobně existuje několik způsobů, jak utěsnit válcové baterie:


1). Laserové svařování těsnění


2). Těsnící kroužek


3). Těsnění lepidlem


4). Ultrazvukové těsnění proti vibracím


5). Kombinace dvou nebo více výše uvedených typů těsnění


6). Jiné způsoby těsnění


Několik příčin úniku:


1). Špatné utěsnění může způsobit únik kapaliny, což obvykle vede k deformaci a znečištění těsnicí plochy, což ukazuje na špatné utěsnění.


2). Stabilita těsnění je také faktorem, to znamená, že projde kontrolou během těsnění, ale oblast těsnění se snadno poškodí a způsobí únik kapaliny.


3). Během formování nebo testování je produkován plyn, aby se dosáhlo maximálního namáhání, které těsnění vydrží, což může mít dopad na těsnění a způsobit únik kapaliny. Rozdíl oproti bodu 2 je v tom, že bod 2 patří k vadnému úniku produktu, zatímco bod 3 patří k destruktivnímu úniku, což znamená, že těsnění je kvalifikované, ale nadměrný vnitřní tlak může způsobit poškození těsnění.


4). Jiné způsoby úniku.


Konkrétní řešení závisí na příčině úniku. Dokud je příčina identifikována, je snadno řešitelná, ale obtíž spočívá v obtížnosti nalezení příčiny, protože těsnící účinek válce je poměrně obtížné kontrolovat a většinou patří k typu poškození používaného pro namátkové kontroly .


9、 Při provádění experimentů je vždy nadbytek elektrolytu. Má přebytek elektrolytu vliv na výkon baterie bez rozlití?


Žádný přepad? Existuje několik situací:


1). Elektrolyt je tak akorát


2). Mírně přebytek elektrolytu


3). Nadměrné množství elektrolytu, ale nedosahující limitu


4). Velké množství elektrolytu je nadměrné a blíží se limitu


5). Dosáhla svého limitu a může být zapečetěna


První scénář je ideální, bez problémů.


Druhá situace je, že mírný přebytek je někdy problém s přesností, někdy problém s designem a obvykle trochu převyšuje design.


Třetí scénář není problém, je to jen plýtvání náklady.


Čtvrtá situace je trochu nebezpečná. Protože během používání nebo procesu testování baterií mohou různé důvody způsobit, že se elektrolyt rozloží a vytvoří některé plyny; Baterie se zahřívá, což způsobuje tepelnou roztažnost; Výše uvedené dvě situace mohou snadno způsobit vyboulení (také známé jako deformace) nebo vytečení baterie, což zvyšuje bezpečnostní rizika baterie.


Pátý scénář je ve skutečnosti vylepšenou verzí čtvrtého scénáře, který představuje ještě větší nebezpečí.


S nadsázkou, kapalina se může stát i baterií. To znamená vložit současně kladnou i zápornou elektrodu do nádoby obsahující velké množství elektrolytu (jako je kádinka o objemu 500 ml). V tomto okamžiku lze nabíjet a vybíjet kladné a záporné elektrody, což je také baterie. Přebytek elektrolytu zde proto není málo. Elektrolyt je pouze vodivé médium. Objem baterie je však omezený a v rámci tohoto omezeného objemu je přirozené uvažovat o využití prostoru a problémech s deformací.


10、 Bude množství vstřikované kapaliny příliš malé a způsobí vyboulení po rozdělení baterie?


Lze jen říci, že to nemusí být nutné, záleží na tom, jak málo tekutiny se vstříkne.


1). Pokud je článek baterie zcela nasáklý elektrolytem, ​​ale nezůstávají v něm žádné zbytky, baterie se po rozdělení kapacity nevyboulí;


2). Pokud je článek baterie zcela nasáklý elektrolytem a je v něm malé množství zbytků, ale množství vstřikované kapaliny je menší než požadavek vaší společnosti (samozřejmě tento požadavek nemusí být nutně optimální hodnotou, s mírnou odchylkou), baterie s dělenou kapacitou se v tomto okamžiku nevyboulí;


3). Pokud je bateriový článek zcela nasáklý elektrolytem a je v něm velké množství zbytkového elektrolytu, ale požadavky vaší firmy na vstřikované množství jsou vyšší než skutečné, je tzv. nedostatečné vstřikované množství pouze firemním konceptem a nemůže reálně odrážet vhodnost skutečného vstřikovaného množství baterie a baterie s dělenou kapacitou se nevyboulí;


4). Značně nedostatečný vstřikovaný objem kapaliny. To také závisí na stupni. Pokud je elektrolyt sotva schopen nasáknout článek baterie, může se po částečné kapacitě vyboulit, ale také nemusí, ale pravděpodobnost vyboulení baterie je vyšší;


Pokud dojde k vážnému nedostatku vstřikování kapaliny do článku baterie, nemůže se elektrická energie při vytváření baterie přeměnit na chemickou energii. V tomto okamžiku je pravděpodobnost vyboulení kapacitního článku téměř 100%.


Lze to tedy shrnout následovně: Za předpokladu, že skutečné optimální množství vstřikované kapaliny do baterie je Mg, existuje několik situací, kdy je množství vstřikované kapaliny relativně malé:


1). Objem vstřikované kapaliny=M: Baterie je normální


2). Množství vstřikované kapaliny je o něco menší než M: baterie nemá vyboulenou kapacitu a kapacita může být normální nebo mírně nižší, než je projektovaná hodnota. Pravděpodobnost vyboulení na kole se zvyšuje a výkonnost na kole se zhoršuje;


3). Množství vstřikované kapaliny je mnohem menší než M: baterie má relativně vysokou kapacitu a rychlost vyboulení, což má za následek nízkou kapacitu a špatnou stabilitu při cyklování. Obecně je kapacita po několika týdnech nižší než 80 %.


4). M=0, baterie se nevyboulí a nemá kapacitu.





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