Lityum pil üretiminde 10 büyük sorun

Anot kaplamasındaki iğne deliklerinin nedeni nedir?

İğne deliklerinin ortaya çıkması aşağıdaki faktörlerden kaynaklanmalıdır:

1. Folyo malzemesi temiz değil;
2. İletken madde dağılmamıştır;
3. Ana malzemesi lityum iyon pil anotu dağılmamıştır;
4. Formüldeki bazı bileşenlerde safsızlıklar vardır;
5. İletken madde partikülleri düzensizdir ve dağılması zordur;
6. Anot partikülleri düzensizdir ve dağıtılması zordur;
7. Formül malzemesinin kendisinde kalite sorunları vardır;
8. Karıştırma kabı temizlenmediğinden kabın içinde kuru toz kalıntısı kalır.

Yukarıdaki sorunlardan kaçınmak için, öncelikle aktif malzeme ile metal kolektif arasındaki bağlanmayı çözmek için uygun bir karıştırma işlemi kullanmak ve batarya plakalarının üretiminde ve batarya montajında yapay tozsuzlaştırmadan kaçınmak gerekir. Kaplama işlemi sırasında bataryanın performansını etkilemeyen bazı katkı maddelerinin eklenmesi, kutup parçasının bazı performanslarını gerçekten artırabilir.

Elbette, bu bileşenlerin elektrolit içine eklenmesi konsolidasyon etkisini sağlayabilir. Diyaframın yerel yüksek sıcaklığı, kutup parçasının homojen olmamasından kaynaklanır. Açıkça söylemek gerekirse, bu bir mikro-kısa devredir. Mikro-kısa devre yerel yüksek sıcaklığa neden olur ve anodun toz çıkarmasına neden olabilir.

Akünün aşırı iç direncinin nedenleri nelerdir?

Süreç:

1. Katot bileşenlerinde çok az iletken madde (malzemeler arasındaki iletkenlik iyi değil, çünkü lityum kobaltın kendisinin iletkenliği çok zayıf)
2. Katot bileşenlerinde çok fazla bağlayıcı. (Bağlayıcılar genellikle li polimer pil güçlü yalıtım özelliklerine sahip malzemeler)
3. Anot bileşenlerinde çok fazla bağlayıcı var. (Bağlayıcılar genellikle güçlü yalıtım özelliklerine sahip polimer malzemelerdir)
4. Bileşenler eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır.
5. Bağlayıcı çözücü harmanlama sırasında tam değildir. (NMP'de, suda tamamen çözünmez)
6. Kaplama çizim yüzeyinin yoğunluk tasarımı çok büyük. (Büyük iyon göç mesafesi)
7. Sıkıştırma yoğunluğu çok büyük ve silindir sıkıştırması çok sıkı. (Haddeleme çok ölüdür ve bazı aktif malzeme yapıları tahrip olmuştur)
8. Katot tırnakları sıkıca kaynaklanmamıştır ve yanlış kaynaklar ortaya çıkar.
9. Anot tırnağının kaynağı veya perçinlemesi güçlü değildir ve zayıf bir kaynak ve lehim sökme vardır.
10. Sargı sıkı değil ve sargı çekirdeği gevşek. (Katot ve anot plakaları arasındaki mesafeyi artırın)
11. Katot kulağı ile kabuk arasındaki kaynak sağlam değildir.
12. Anot pabucu ve direğin kaynağı güçlü değildir.
13. Akü pişirme sıcaklığı çok yüksek ve diyafram büzüşüyor. (diyafram gözenek boyutu küçülür)
14. Sıvı enjeksiyon miktarı çok az (iletkenlik azalır ve döngüden sonra iç direnç hızla artar!)
15. Sıvı enjeksiyonundan sonraki raf süresi çok kısadır ve elektrolit tam olarak sızmamıştır
16. Formasyon sırasında tam olarak etkinleştirilmemiştir.
17. Oluşum süreci sırasında çok fazla elektrolit sızıntısı.
18. Üretim sürecindeki nem kontrolü sıkı değildir ve pil genleşir.
19. Akünün şarj voltajı çok yüksek ayarlanmış, bu da aşırı şarja neden oluyor.
20. Akü depolama ortamı makul değildir.

Malzemeler:

1. Bu katot malzemeleri yüksek dirence sahiptir. (Lityum demir fosfat gibi zayıf iletkenlik)
2. Diyafram malzemesinin etkisi (diyafram kalınlığı, küçük gözeneklilik, küçük gözenek boyutu)
3. Elektrolit malzeme etkisi. (küçük iletkenlik, yüksek viskozite)
4. Katot PVDF malzemesinin etkisi. (büyük bir miktar veya büyük bir moleküler ağırlık)
5. Katot iletken malzemesinin etkisi. (zayıf iletkenlik, yüksek direnç)
6. Katot ve anot sekme malzemelerinin etkisi (ince kalınlık, zayıf iletkenlik, eşit olmayan kalınlık, zayıf malzeme saflığı)
7. Bakır folyo, alüminyum folyo malzeme zayıf iletkenliğe veya yüzeyde oksitlere sahiptir.
8. Kapak plakasının kutbunun perçinli kontağının iç direnci nispeten büyüktür.
9. Anot malzemesi yüksek dirence sahiptir. diğer hususlar
10. İç direnç test cihazının sapması.
11. İnsan manipülasyonu.

Elektrot kaplaması düzensiz olduğunda nelere dikkat edilmelidir?

Öncelikle yüzey yoğunluğunu etkileyen faktörlerin ve yüzey yoğunluğunun sabit değerini etkileyen faktörlerin net bir şekilde anlaşılması gerekir ki sorun hedefe yönelik bir şekilde çözülebilsin.

Kaplama alanının yoğunluğunu etkileyen faktörler şunlardır:

1. Malzemenin kendisine ait faktörler
2. Yemek Tarifi
3. Karışımı karıştırın
4. Kaplama ortamı
5. Bıçak kenarı
6. Bulamaç viskozitesi
7. Elektrot hareket hızı
8. Yüzey düzlüğü
9. Kaplama makinesi hassasiyeti
10. Fırın gücü
11. Kaplama gerginliği, vb...

Direk parçalarının homojenliğini etkileyen faktörler:

1. Bulamaç kalitesi
2. Bulamaç viskozitesi
3. Yürüme hızı
4. Folyo gerginliği
5. Gerilim dengesi yöntemi
6. Kaplama çekiş uzunluğu
7. Gürültü
8. Yüzey düzlüğü
9. Bıçak kenarı düzlüğü
10. Folyo düzlüğü, vb...

Yukarıdakiler sadece bazı faktörlerin bir listesidir ve spesifik nedenler kendi başlarına analiz edilmeli ve anormal yüzey yoğunluğuna neden olan faktörler hedefli bir şekilde ortadan kaldırılmalıdır.

Akım toplayıcılar için neden alüminyum folyo ve bakır folyo kullanılıyor?

1. Her ikisi de akım toplayıcı olarak kullanılır çünkü iyi iletkenliğe ve yumuşak dokuya sahiptirler (belki bu aynı zamanda yapıştırmaya da elverişlidir) ve nispeten yaygın ve ucuzdurlar. Aynı zamanda, her ikisinin de yüzeyinde bir oksit koruyucu film tabakası oluşturulabilir. .

2. Bakır yüzeyindeki oksit tabakası bir yarı iletkendir ve elektronlar iletkendir. Oksit tabakası çok kalındır ve empedans büyüktür;

Alüminyumun yüzeyindeki alüminyum oksit tabakası bir yalıtkandır ve oksit tabakası elektriği iletemez, ancak çok ince olduğu için tünel etkisi yoluyla elektronik iletimi gerçekleştirir. Oksit tabakası daha kalınsa, alüminyum folyonun iletkenliği zayıftır, hatta yalıtılmıştır.

Genel olarak, kullanmadan önce akım kolektörünün yüzeyini temizlemek en iyisidir. Bir yandan yağ lekelerini çıkarabilir ve aynı zamanda kalın oksit tabakasını kaldırabilir.

3. Katot potansiyeli yüksektir ve ince alüminyum oksit tabakası çok yoğundur, bu da akım toplayıcının oksidasyonunu önleyebilir. Bakır folyonun oksit tabakası daha gevşektir. Oksidasyonunu önlemek için daha düşük bir potansiyele sahip olmak daha iyidir. Aynı zamanda, Li'nin düşük bir potansiyelde Cu ile lityum interkalasyon alaşımı oluşturması zordur.

Bununla birlikte, bakır yüzey aşırı derecede oksitlenmişse, Li biraz daha yüksek bir potansiyelde lityumu bakır oksit ile interkalate edecektir. Al folyolar anot olarak kullanılamaz ve LiAl alaşımlaşması düşük potansiyellerde meydana gelecektir.

4. Akım toplayıcı saf bileşenler gerektirir. Al'ın saf olmayan bileşimi, kompakt olmayan yüzey filmine ve çukur korozyonuna yol açacak ve hatta yüzey filminin hasar görmesi LiAl alaşımının oluşmasına neden olacaktır. Bakır ağ bisülfat ile temizlenir, ardından deiyonize su ile yıkanır ve ardından fırınlanır. Alüminyum ağ amonyak tuzu ile temizlenir, ardından deiyonize su ile yıkanır ve ardından fırınlanır. Ağın püskürtülmesinin iletken etkisi iyidir.

Kısa devre test cihazının yüksek gerilim arıza prensibi nedir?

Akü hücresinin kısa devresini ölçmek için kullanılan voltajın ne kadar yüksek olacağı aşağıdaki faktörlerle ilgilidir:

1. Üreticinin teknik seviyesi
2. Bataryanın kendi yapısal tasarımı
3. Akü diyafram malzemesi
4. Akünün kullanım amacı

Farklı şirketler farklı voltajlar kullanır, ancak birçok şirket model boyutu ve kapasitesinden bağımsız olarak aynı voltajı kullanır. Yukarıdaki faktörler ağırdan hafife doğru sıralanabilir: 1>4>3>2, yani şirketin teknolojik seviyesi kısa devre voltajını belirler.

Basitçe söylemek gerekirse, arıza prensibi şudur: Kutup parçası ile diyafram arasında toz, parçacıklar, büyük diyafram delikleri, çapaklar vb. gibi bazı potansiyel kısa devre faktörleri varsa, buna zayıf halka diyebiliriz.

Sabit, daha yüksek bir voltajda, bu zayıf bağlantılar katot ve anotlar arasındaki temas iç direncini diğer yerlere göre daha küçük yapar ve ark oluşturmak için havayı iyonize etmek kolaydır;

Ya da katot ve anot kutupları kısa devre yapmıştır ve temas noktaları küçüktür. Yüksek voltaj koşulları altında, bu küçük temas noktalarından anında büyük bir akım geçer ve elektrik enerjisi anında ısı enerjisine dönüşerek diyaframın anında erimesine veya bozulmasına neden olur.

Malzeme parçacık boyutu deşarj akımını nasıl etkiler?

Basitçe söylemek gerekirse, parçacık boyutu ne kadar küçükse iletkenlik o kadar iyidir ve parçacık boyutu ne kadar büyükse iletkenlik o kadar kötüdür. Doğal olarak, yüksek büyütmeli malzemeler genellikle yüksek iletkenliğe sahip yüksek yapılı küçük parçacıklardır. Küçük partikül boyutlu malzemelerin, özellikle nano ölçekli malzemelerin iletkenliğini iyileştirmenin çok zor olduğu ve küçük partiküllü malzemelerin sıkıştırılmasının nispeten küçük olacağı, yani hacim kapasitesinin küçük olduğu sadece teorik olarak analiz edilir.

Katot ve anot kutup parçaları neden bu kadar büyük bir geri tepmeye sahip?

Silindirler hizalandıktan sonra katot ve anot kutup parçaları neden bu kadar büyük bir geri tepmeye sahip?

Etkileyen en önemli iki faktör vardır: malzeme ve süreç.

1. Malzemenin performansı geri tepme katsayısını belirler ve farklı malzemeler farklı geri tepme katsayılarına sahiptir; Aynı malzeme, farklı formülasyonlar, farklı geri tepme katsayıları; Aynı malzeme, aynı formül, farklı tablet kalınlığı, farklı geri tepme katsayıları;

2. Proses prosedürü iyi kontrol edilmezse, aynı zamanda geri tepmeye de neden olacaktır. Depolama süresi, sıcaklık, basınç, nem, biriktirme yöntemi, iç stres, ekipman vb.

Silindirik bataryanın sızıntı sorunu nasıl çözülür?

Silindir kapatılır ve şekillendirilir ve sıvı enjeksiyonundan sonra mühürlenir. Bu nedenle, sızdırmazlık doğal olarak silindirik sızdırmazlığın zorluğu haline gelir. Şu anda, muhtemelen aşağıdaki yöntemler vardır silindirik lityum iyon pil Sızdırmazlık:

1. Lazer kaynak mührü
2. Sızdırmazlık halkası
3. Yapıştırıcı conta
4. Ultrasonik titreşim sızdırmazlığı
5. Yukarıdaki sızdırmazlık türlerinden iki veya daha fazlasının bir kombinasyonu
6. Diğer sızdırmazlık yöntemleri

Çeşitli sızıntı nedenleri:

1. Yetersiz sızdırmazlık sıvı sızıntısına neden olur, genellikle sızdırmazlık deforme olur ve sızdırmazlık kirlenir, bu da zayıf sızdırmazlığa aittir.
2. Contanın sağlamlığı da bir faktördür, yani sızdırmazlık sağlandığında denetim nitelikli olur, ancak conta kolayca hasar görür ve sıvı sızıntısına neden olur.
3. Gaz, oluşum veya test sırasında üretilir, contanın dayanabileceği maksimum gerilime ulaşır, contayı etkiler ve sıvı sızıntısına neden olur. İkinci nokta ile arasındaki fark, ikinci noktanın kusurlu ürünlerin sızıntısına ait olması ve üçüncü noktanın yıkıcı sızıntı türüne ait olmasıdır, yani conta niteliklidir, ancak iç basınç contaya zarar vermek için çok yüksektir.
4. Diğer sızıntı yolları. Spesifik çözüm sızıntının nedenine bağlıdır. Nedeni bulunduğu sürece, çözmek kolaydır. Zorluk, nedeni bulmanın zor olmasıdır, çünkü silindirin sızdırmazlık etkisini test etmek zordur ve çoğu rastgele inceleme için kullanılan tahrip edici tiplerdir.

Fazla elektrolit akü performansını etkiler mi?

Elektrolitin taşmadığı birkaç durum vardır:

1. Elektrolit tam kıvamında
2. Hafif bir elektrolit fazlalığı var
3. Büyük miktarda elektrolit fazlası var, ancak sınıra ulaşmadı
4. Sınıra yakın büyük bir elektrolit fazlalığı vardır
5. Sınıra kadar dolu ve mühürlenebilir

İlk durum idealdir ve bunda yanlış bir şey yoktur. İkinci durumda, hafif bir fazlalık bazen bir hassasiyet problemidir, bazen de bir tasarım problemidir ve genellikle tasarım çok fazladır. Üçüncü durumda ise sorun yoktur, sadece maliyet kaybı vardır.

Dördüncü durum biraz daha tehlikelidir. Çünkü akü çeşitli nedenlerle kullanılacak veya test edilecektir: elektrolitin ayrışmasına ve bir miktar gaz üretmesine neden olur; akü ısınacak ve termal genleşme oluşturacaktır;

Yukarıdaki iki durum kolayca bataryanın şişmesine (deformasyon olarak da adlandırılır) veya sıvı sızıntısına neden olabilir, bu da bataryanın güvenlik tehlikesini artırır.

Beşinci durum aslında dördüncü durumun geliştirilmiş bir versiyonudur ve tehlike daha da büyüktür. Biraz daha abartmak gerekirse, sıvı aynı zamanda pil haline de gelebilir. Yani, katot ve anotları büyük miktarda elektrolit içeren bir kaba (örneğin 500ML'lik bir beher) yerleştirin.

Şu anda, katot ve anotlar şarj edilebilir ve boşaltılabilir ve aynı zamanda bir bataryadır, bu nedenle buradaki fazla elektrolit biraz değildir. Elektrolit sadece iletken bir ortamdır. Ancak bataryanın hacmi sınırlıdır. Sınırlı hacim içinde, alan kullanımı ve deformasyon konularını dikkate almak doğaldır.

Elektrolitin az doldurulması tambur kabuklarına neden olur mu?

Ne kadar az elektrolit enjekte edildiğine bağlıdır.

1. Akü hücresi elektrolit tarafından tamamen ıslatılmışsa, ancak kalıntı yoksa, kapasite bölündükten sonra akü şişmeyecektir;
2. Akü hücresi elektrolit tarafından tamamen ıslatılırsa, küçük bir parça kalır, ancak enjekte edilen sıvı miktarı üreticinin gereksiniminden daha azdır ve bölünmüş akünün kabuğu şu anda şişmeyecektir;
3. Hücre elektrolit tarafından tamamen ıslatılırsa, büyük miktarda elektrolit kalır, ancak üreticinin sıvı enjeksiyon miktarı için gereksinimleri gerçek olandan daha yüksektir. Şu anda, sözde yetersiz sıvı enjeksiyonu sadece üreticinin bir konseptidir ve doğru olamaz. Akünün gerçek sıvı enjeksiyon hacminin uygunluğuna yanıt verin ve alt kapasiteli akü şişkinlik yapmaz;
4. Önemli ölçüde yetersiz sıvı enjeksiyonu. Bu aynı zamanda dereceye de bağlıdır. Elektrolit batarya hücresine zar zor sızabiliyorsa, kapasite bölündükten sonra kabuk şişebilir veya şişmeyebilir, ancak batarya kabuğunun bölünme olasılığı daha yüksektir. Batarya hücresinin sıvı enjeksiyon hacmi ciddi şekilde yetersizse, bataryanın elektrik enerjisi oluşum sırasında kimyasal enerjiye dönüştürülemez. Şu anda, alt kapasiteli pil hücresinin kabuğunun olasılığı neredeyse 100%'dir.

O halde aşağıdaki özet yapılabilir: Bataryanın gerçek optimum sıvı enjeksiyon hacminin Mg olduğu ve sıvı enjeksiyon hacminin çok küçük olduğu varsayıldığında, aşağıdaki durumlara ayrılabilir:

1. Sıvı enjeksiyon hacmi = M: batarya normal
2. Sıvı enjeksiyon hacmi M'den biraz daha küçüktür: batarya kapasitesi kabuğu şişirmek için yeterli değildir, kapasite normal olabilir veya tasarım değerinden biraz daha düşük olabilir, şişkin kabuğun dolaşma olasılığı artacak ve döngü performansı bozulacaktır;
3. Sıvı enjeksiyon miktarı M'den çok daha küçüktür: pil kabuk oranı oldukça yüksektir, pil düşük kapasiteye sahiptir ve döngü kararlılığı son derece zayıftır. Genel olarak, kapasite düzinelerce hafta içinde 80%'den daha azdır.
4. M=0, bataryanın kabuğu ve kapasitesi yoktur.