10 masalah utama dalam produksi baterai lithium

Apa penyebab lubang kecil pada lapisan anoda?

Munculnya lubang kecil seharusnya disebabkan oleh faktor-faktor berikut ini:

1. Bahan foil tidak bersih;
2. Agen konduktif tidak tersebar;
3. Bahan utama dari anoda baterai lithium ion tidak tersebar;
4. Ada kotoran dalam beberapa bahan dalam formula;
5. Partikel zat konduktif tidak rata dan sulit untuk dibubarkan;
6. Partikel anoda tidak rata dan sulit dibubarkan;
7. Bahan formulanya sendiri memiliki masalah kualitas;
8. Panci pencampur tidak dibersihkan, sehingga menghasilkan residu serbuk kering di dalam panci.

Untuk menghindari masalah di atas, pertama-tama perlu menggunakan proses pencampuran yang sesuai untuk memecahkan ikatan antara bahan aktif dan logam kolektif, dan untuk menghindari penghalusan buatan dalam produksi pelat baterai dan perakitan baterai. Menambahkan beberapa aditif yang tidak mempengaruhi kinerja baterai selama proses pelapisan memang dapat meningkatkan beberapa kinerja bagian tiang.

Tentu saja, dengan menambahkan bahan-bahan ini ke dalam elektrolit, dapat mencapai efek konsolidasi. Suhu tinggi lokal diafragma disebabkan oleh ketidakhomogenan potongan kutub. Sebenarnya, ini adalah korsleting mikro. Korsleting mikro akan menyebabkan suhu tinggi lokal dan dapat menyebabkan penghilangan bubuk anoda.

Apa penyebab resistensi internal baterai yang berlebihan?

Proses:

1. Terlalu sedikit zat konduktif dalam bahan katoda (konduktivitas antar bahan tidak baik, karena konduktivitas lithium kobalt itu sendiri sangat buruk)
2. Terlalu banyak pengikat dalam bahan katoda. (Bahan pengikat umumnya adalah baterai polimer li bahan dengan sifat insulasi yang kuat)
3. Terlalu banyak bahan pengikat dalam bahan anoda. (Pengikat umumnya adalah bahan polimer dengan sifat insulasi yang kuat)
4. Bahan-bahannya tidak tersebar secara merata.
5. Pelarut pengikat tidak sepenuhnya larut selama batching. (Tidak sepenuhnya larut dalam NMP, air)
6. Desain kerapatan permukaan gambar lapisan terlalu besar. (Jarak migrasi ion yang besar)
7. Kepadatan pemadatan terlalu besar, dan pemadatan roller terlalu kencang. (Penggulungan terlalu mati, dan beberapa struktur material aktif dihancurkan)
8. Tab katoda tidak dilas dengan kuat, dan muncul lasan yang salah.
9. Pengelasan atau pematerian tab anoda tidak kuat, dan ada pengelasan dan pematrian yang lemah.
10. Belitan tidak kencang dan inti belitan longgar. (Tingkatkan jarak antara pelat katoda dan anoda)
11. Pengelasan antara telinga katoda dan cangkang tidak kokoh.
12. Pengelasan lug anoda dan kutub tidak kuat.
13. Suhu pemanggangan baterai terlalu tinggi dan diafragma menyusut. (ukuran pori-pori diafragma menyusut)
14. Jumlah injeksi cairan terlalu sedikit (konduktivitas menurun, dan resistansi internal meningkat dengan cepat setelah bersepeda!)
15. Waktu simpan setelah injeksi cairan terlalu singkat, dan elektrolit tidak sepenuhnya disusupi
16. Tidak sepenuhnya diaktifkan selama pembentukan.
17. Terlalu banyak kebocoran elektrolit selama proses pembentukan.
18. Kontrol kelembapan dalam proses produksi tidak ketat, dan baterai mengembang.
19. Tegangan pengisian daya baterai diatur terlalu tinggi, sehingga mengakibatkan pengisian daya yang berlebihan.
20. Lingkungan penyimpanan baterai tidak masuk akal.

Bahan:

1. The bahan katoda memiliki resistansi tinggi. (Konduktivitas yang buruk, seperti lithium besi fosfat)
2. Pengaruh bahan diafragma (ketebalan diafragma, porositas kecil, ukuran pori-pori kecil)
3. Pengaruh bahan elektrolit. (konduktivitas kecil, viskositas tinggi)
4. Pengaruh bahan PVDF katoda. (jumlah yang besar atau berat molekul yang besar)
5. Pengaruh bahan konduktif katoda. (konduktivitas yang buruk, resistansi tinggi)
6. Pengaruh bahan tab katoda dan anoda (ketebalan tipis, konduktivitas buruk, ketebalan tidak rata, kemurnian bahan buruk)
7. Kertas tembaga, bahan aluminium foil memiliki konduktivitas yang buruk atau oksida pada permukaannya.
8. Resistansi internal dari kontak paku keling pada kutub pelat penutup relatif besar.
9. Bahan anoda memiliki ketahanan yang tinggi. aspek lainnya
10. Penyimpangan instrumen uji resistansi internal.
11. Manipulasi manusia.

Apa yang harus diperhatikan apabila lapisan elektroda tidak rata?

Pertama-tama, perlu memahami secara jelas berbagai faktor yang memengaruhi densitas permukaan dan faktor-faktor yang memengaruhi nilai stabil densitas permukaan, sehingga masalahnya dapat diselesaikan dengan cara yang ditargetkan.

Faktor-faktor yang memengaruhi densitas area pelapisan adalah:

1. Faktor-faktor dari materi itu sendiri
2. Resep
3. Aduk campuran
4. Lingkungan pelapisan
5. Tepi pisau
6. Viskositas bubur
7. Kecepatan gerak elektroda
8. Tingkat permukaan
9. Presisi mesin pelapis
10. Daya oven
11. Ketegangan lapisan, dll...

Faktor-faktor yang mempengaruhi keseragaman potongan tiang:

1. Kualitas bubur
2. Viskositas bubur
3. Kecepatan berjalan
4. Ketegangan foil
5. Metode keseimbangan tegangan
6. Panjang traksi lapisan
7. Kebisingan
8. Kerataan permukaan
9. Kerataan tepi pisau
10. Kerataan foil, dll...

Di atas hanyalah daftar sebagian faktor, dan alasan spesifiknya harus dianalisis sendiri, dan faktor-faktor yang menyebabkan densitas permukaan yang tidak normal, harus dieliminasi dengan cara yang ditargetkan.

Mengapa menggunakan aluminium foil dan foil tembaga untuk kolektor saat ini

1. Keduanya digunakan sebagai pengumpul arus karena memiliki konduktivitas yang baik dan tekstur yang lembut (mungkin ini juga kondusif untuk pengikatan), dan keduanya relatif umum dan murah. Pada saat yang sama, lapisan film pelindung oksida dapat dibentuk pada permukaan keduanya. .

2. Lapisan oksida pada permukaan tembaga adalah semikonduktor, dan elektron bersifat konduktif. Lapisan oksida terlalu tebal dan impedansinya besar;

Lapisan aluminium oksida pada permukaan aluminium adalah isolator, dan lapisan oksida tidak dapat menghantarkan listrik, tetapi karena sangat tipis, ia menyadari konduksi elektronik melalui efek terowongan. Jika lapisan oksida lebih tebal, konduktivitas aluminium foil menjadi buruk, atau bahkan terisolasi.

Umumnya, yang terbaik adalah membersihkan permukaan kolektor arus sebelum digunakan. Di satu sisi, ini dapat menghilangkan noda minyak dan pada saat yang sama menghilangkan lapisan oksida yang tebal.

3. Potensial katoda tinggi, dan lapisan aluminium oksida tipis sangat padat, yang dapat mencegah oksidasi kolektor arus. Lapisan oksida dari kertas tembaga lebih longgar. Untuk mencegah oksidasi, lebih baik memiliki potensi yang lebih rendah. Pada saat yang sama, sulit bagi Li untuk membentuk paduan interkalasi lithium dengan Cu pada potensi rendah.

Namun, jika permukaan tembaga sangat teroksidasi, Li akan menginterkalasi lithium dengan tembaga oksida pada potensi yang sedikit lebih tinggi. Al foil tidak dapat digunakan sebagai anoda, dan paduan LiAl akan terjadi pada potensi rendah.

4. Kolektor arus membutuhkan komponen murni. Komposisi Al yang tidak murni akan menyebabkan lapisan permukaan yang tidak kompak dan korosi sumuran, dan bahkan kerusakan lapisan permukaan akan menyebabkan pembentukan paduan LiAl. Jaring tembaga dibersihkan dengan bisulfat, kemudian dicuci dengan air deionisasi dan kemudian dipanggang. Jaring aluminium dibersihkan dengan garam amonia, kemudian dicuci dengan air deionisasi, lalu dipanggang. Efek konduktif dari penyemprotan jaring itu bagus.

Apa prinsip kerusakan tegangan tinggi dari penguji hubung singkat?

Seberapa tinggi tegangan yang digunakan untuk mengukur korsleting sel baterai terkait dengan faktor-faktor berikut:

1. Tingkat teknis pabrikan
2. Desain struktural baterai itu sendiri
3. Bahan diafragma baterai
4. Tujuan baterai

Perusahaan yang berbeda menggunakan voltase yang berbeda, tetapi banyak perusahaan yang menggunakan voltase yang sama terlepas dari ukuran dan kapasitas model. Faktor-faktor di atas dapat disusun secara berurutan dari yang berat ke yang ringan: 1>4>3>2, artinya, tingkat teknologi perusahaan menentukan tegangan hubung singkat.

Secara sederhana, prinsip kerusakannya adalah, bahwa jika ada beberapa faktor potensial hubung singkat antara bagian tiang dan diafragma, seperti debu, partikel, lubang diafragma yang besar, gerinda, dll., kita dapat menyebutnya sebagai tautan yang lemah.

Pada tegangan tetap yang lebih tinggi, sambungan yang lemah ini membuat resistansi internal kontak antara katoda dan anoda lebih kecil daripada tempat lain, dan mudah mengionisasi udara untuk menghasilkan busur;

Atau kutub katoda dan anoda mengalami hubungan arus pendek, dan titik kontaknya kecil. Dalam kondisi tegangan tinggi, titik kontak kecil ini memiliki arus besar yang melewatinya secara instan, dan energi listrik langsung diubah menjadi energi panas, menyebabkan diafragma meleleh atau rusak seketika.

Bagaimana ukuran partikel material memengaruhi arus pelepasan?

Sederhananya, semakin kecil ukuran partikel, semakin baik konduktivitasnya, dan semakin besar ukuran partikel, semakin buruk konduktivitasnya. Secara alami, bahan pembesaran tinggi umumnya merupakan partikel kecil berstruktur tinggi dengan konduktivitas tinggi. Hanya dianalisis secara teoritis bahwa sangat sulit untuk meningkatkan konduktivitas bahan ukuran partikel kecil, terutama bahan berskala nano, dan pemadatan bahan partikel kecil akan relatif kecil, yaitu kapasitas volumenya kecil.

Mengapa potongan kutub katoda dan anoda memiliki pantulan yang begitu besar?

Mengapa potongan kutub katoda dan anoda memiliki pantulan yang begitu besar setelah rol disejajarkan?

Ada dua faktor yang paling penting yang mempengaruhi: bahan dan proses.

1. Kinerja material menentukan koefisien pantulan, dan material yang berbeda memiliki koefisien pantulan yang berbeda; Bahan yang sama, formulasi berbeda, koefisien pantulan berbeda; bahan yang sama, formula yang sama, ketebalan tablet berbeda, koefisien pantulan berbeda;

2. Jika prosedur proses tidak dikontrol dengan baik, hal itu juga akan menyebabkan rebound. Waktu penyimpanan, suhu, tekanan, kelembaban, metode akumulasi, tekanan internal, peralatan, dan sebagainya.

Bagaimana cara mengatasi masalah kebocoran baterai silinder?

Silinder ditutup dan dibentuk, dan disegel setelah injeksi cairan. Oleh karena itu, penyegelan secara alami menjadi kesulitan penyegelan silinder. Saat ini, mungkin ada metode berikut untuk baterai lithium ion silinder penyegelan:

1. Segel pengelasan laser
2. Cincin penyegel
3. Segel lem
4. Penyegelan getaran ultrasonik
5. Kombinasi dari dua atau lebih jenis penyegelan di atas
6. Metode penyegelan lainnya

Beberapa penyebab kebocoran:

1. Penyegelan yang tidak memadai menyebabkan kebocoran cairan, biasanya penyegelan berubah bentuk dan penyegelan terkontaminasi, yang termasuk dalam penyegelan yang buruk.
2. Stabilitas segel juga merupakan faktor, yaitu, inspeksi memenuhi syarat saat menyegel, tetapi segel mudah rusak, yang mengakibatkan kebocoran cairan.
3. Gas dihasilkan selama pembentukan atau pengujian, mencapai tekanan maksimum yang dapat ditahan oleh segel, berdampak pada segel dan menyebabkan kebocoran cairan. Perbedaannya dengan poin kedua adalah bahwa poin kedua termasuk dalam kebocoran produk yang cacat, dan poin ketiga termasuk dalam jenis kebocoran yang merusak, yaitu segel memenuhi syarat, tetapi tekanan internal terlalu tinggi untuk merusak segel.
4. Cara-cara kebocoran lainnya. Solusi spesifik tergantung pada penyebab kebocoran. Selama penyebabnya ditemukan, mudah untuk mengatasinya. Kesulitannya adalah sulit untuk menemukan penyebabnya, karena efek penyegelan silinder sulit untuk diuji, dan kebanyakan dari mereka adalah jenis yang merusak, yang digunakan untuk inspeksi acak.

Apakah kelebihan elektrolit mempengaruhi performa baterai?

Ada beberapa situasi ketika elektrolit tidak meluap:

1. Elektrolitnya sudah tepat
2. Ada sedikit kelebihan elektrolit
3. Terdapat kelebihan elektrolit yang besar, tetapi belum mencapai batas
4. Terdapat kelebihan elektrolit yang besar, yang mendekati batas
5. Penuh hingga batasnya dan dapat disegel

Kasus pertama sangat ideal dan tidak ada yang salah dengannya. Pada kasus kedua, sedikit kelebihan terkadang merupakan masalah presisi, dan terkadang merupakan masalah desain, dan pada umumnya desainnya terlalu berlebihan. Pada kasus ketiga, tidak ada masalah, hanya pemborosan biaya.

Situasi keempat sedikit lebih berbahaya. Karena baterai akan digunakan atau diuji karena berbagai alasan: menyebabkan elektrolit terurai dan menghasilkan gas; baterai akan memanas dan menghasilkan ekspansi termal;

Dua situasi di atas dapat dengan mudah menyebabkan tonjolan (juga disebut deformasi) atau kebocoran cairan baterai, yang meningkatkan bahaya keamanan baterai.

Situasi kelima sebenarnya adalah versi yang disempurnakan dari situasi keempat, dan bahayanya bahkan lebih besar. Lebih jauh lagi, cairan juga bisa menjadi baterai. Artinya, masukkan katoda dan anoda ke dalam wadah yang berisi elektrolit dalam jumlah besar (misalnya, gelas kimia 500 ml).

Pada saat ini, katoda dan anoda dapat diisi dan dikosongkan, dan ini juga merupakan baterai, jadi kelebihan elektrolit di sini tidak sedikit. Elektrolit hanyalah media konduktif. Namun demikian, volume baterai terbatas. Dalam volume yang terbatas, wajar untuk mempertimbangkan masalah pemanfaatan ruang dan deformasi.

Apakah pengisian elektrolit yang kurang akan menyebabkan cangkang drum?

Tergantung pada seberapa sedikit elektrolit yang disuntikkan.

1. Jika sel baterai benar-benar direndam oleh elektrolit, tetapi tidak ada residu, baterai tidak akan membengkak setelah kapasitasnya dibagi;
2. Jika sel baterai benar-benar direndam oleh elektrolit, ada sebagian kecil yang tersisa, tetapi jumlah cairan yang diinjeksikan kurang dari persyaratan pabrikan, dan cangkang baterai yang terbagi tidak akan membengkak saat ini;
3. Jika sel benar-benar direndam oleh elektrolit, ada sejumlah besar elektrolit yang tersisa, tetapi persyaratan produsen untuk jumlah injeksi cairan lebih tinggi daripada yang sebenarnya. Pada saat ini, apa yang disebut injeksi cairan yang tidak mencukupi hanyalah konsep pabrikan, dan itu tidak mungkin benar. Tanggapilah kesesuaian volume injeksi cairan baterai yang sebenarnya, dan baterai sub-kapasitas tidak membengkak;
4. Injeksi cairan yang tidak mencukupi. Hal ini juga tergantung pada derajatnya. Jika elektrolit hampir tidak dapat menyusup ke dalam sel baterai, cangkang mungkin akan membengkak atau tidak setelah kapasitasnya dibagi, tetapi kemungkinan cangkang baterai terbagi lebih tinggi. Jika volume injeksi cairan sel baterai sangat tidak mencukupi, maka energi listrik baterai tidak dapat diubah menjadi energi kimia selama pembentukan. Pada saat ini, probabilitas cangkang sel baterai sub-kapasitas hampir 100%.

Kemudian, ringkasan berikut ini dapat dibuat: Dengan asumsi bahwa volume injeksi cairan optimal baterai yang sebenarnya adalah Mg, dan volume injeksi cairan terlalu kecil, maka dapat dibagi ke dalam situasi berikut ini:

1. Volume injeksi cairan = M: baterai adalah normal
2. Volume injeksi cairan sedikit lebih kecil dari M: kapasitas baterai tidak cukup untuk menggembung cangkang, kapasitasnya mungkin normal, atau sedikit lebih rendah dari nilai desain, kemungkinan sirkulasi cangkang yang menggembung akan meningkat, dan kinerja siklus akan menurun;
3. Jumlah injeksi cairan jauh lebih kecil daripada M: tingkat cangkang baterai cukup tinggi, baterai memiliki kapasitas rendah, dan stabilitas siklus sangat buruk. Umumnya, kapasitasnya kurang dari 80% dalam puluhan minggu.
4. M = 0, baterai tidak memiliki cangkang dan tidak memiliki kapasitas.