Zece probleme majore și analiză în producția de baterii cu litiu

Zece probleme majore și analiză în producția de baterii cu litiu

1、 Care este motivul găurilor în acoperirea electrodului negativ? Sa fie din cauza ca materialul nu este bine dispersat? Este posibil ca distribuția slabă a dimensiunii particulelor materialului să fie motivul?

Apariția găurilor ar trebui să fie cauzată de următorii factori: 1. Folia nu este curată; 2. Agentul conductor nu este dispersat; 3. Materialul principal al electrodului negativ nu este dispersat; 4. Unele ingrediente din formula contin impuritati; 5. Particulele de agent conductiv sunt neuniforme și greu de dispersat; 6. Particulele electrodului negativ sunt neuniforme și greu de dispersat; 7. Există probleme de calitate cu materialele de formulă în sine; 8. Vasul de amestecare nu a fost curățat temeinic, rezultând în interiorul vasului reziduu de pulbere uscată. Doar mergeți la monitorizarea procesului și analizați singuri motivele specifice.

De asemenea, in ceea ce priveste petele negre de pe diafragma, le-am intalnit cu multi ani in urma. Permiteți-mi să le răspund mai întâi pe scurt. Vă rugăm să corectați eventualele greșeli. Conform analizei, s-a determinat că punctele negre sunt cauzate de temperatura locală ridicată a separatorului cauzată de descărcarea de polarizare a bateriei, iar pulberea electrodului negativ aderă la separator. Descărcarea de polarizare este cauzată de prezența substanțelor active atașate la pulbere în bobina bateriei din motive de material și proces, ducând la descărcarea de polarizare după formarea și încărcarea bateriei. Pentru a evita problemele de mai sus, este mai întâi necesar să se utilizeze procese de amestecare adecvate pentru a rezolva legătura dintre substanțele active și colectivele metalice și pentru a evita îndepărtarea artificială a pulberii în timpul fabricării plăcilor bateriei și a asamblarii bateriei.

Adăugarea unor aditivi care nu afectează performanța bateriei în timpul procesului de acoperire poate îmbunătăți într-adevăr o anumită performanță a electrodului. Desigur, adăugarea acestor componente la electrolit poate obține efect de consolidare. Temperatura locală ridicată a diafragmei este cauzată de neuniformitatea plăcilor electrodului. Strict vorbind, aparține unui microscurtcircuit, care poate provoca o temperatură locală ridicată și poate provoca pierderea de pulbere a electrodului negativ.

2、 Care sunt motivele pentru rezistența internă excesivă a bateriei?

Din punct de vedere tehnologic:

1). Ingredientul electrod pozitiv are prea puțin agent conductor (conductivitatea dintre materiale nu este bună, deoarece conductivitatea cobaltului de litiu în sine este foarte slabă)

2). Există prea mult adeziv pentru ingredientul electrod pozitiv. (Adezivii sunt, în general, materiale polimerice cu proprietăți puternice de izolare)

3). Adeziv excesiv pentru ingredientele electrozilor negativi. (Adezivii sunt, în general, materiale polimerice cu proprietăți puternice de izolare)

4). Distribuția neuniformă a ingredientelor.

5). Solvent de liant incomplet în timpul preparării ingredientelor. (Nu este complet solubil în NMP, apă)

6). Designul cu densitate a suprafeței nămolului de acoperire este prea mare. (Distanța mare de migrare a ionilor)

7). Densitatea de compactare este prea mare, iar laminarea este prea compactată. (Laminarea excesivă poate provoca deteriorarea structurii substanțelor active)

8). Urechea electrodului pozitiv nu este sudată ferm, rezultând o sudare virtuală.

9). Urechea electrodului negativ nu este bine sudată sau nituită, ceea ce duce la lipire sau desprindere falsă.

10). Înfășurarea nu este strânsă și miezul este slăbit. (Măriți distanța dintre plăcile electrodului pozitiv și negativ)

11). Urechea electrodului pozitiv nu este solid sudată pe carcasă.

12). Urechea electrodului negativ și polul nu sunt bine sudate.

13). Dacă temperatura de coacere a bateriei este prea mare, diafragma se va micșora. (Diafragma diafragmă redusă)

14). Cantitate insuficientă de lichid injectat (conductibilitatea scade, rezistența internă crește rapid după circulație!)

15). Timpul de depozitare după injectarea lichidului este prea scurt, iar electrolitul nu este complet înmuiat

16). Nu este complet activat în timpul formării.

17). Scurgeri excesive de electrolit în timpul procesului de formare.

18). Control insuficient al apei în timpul procesului de producție, ceea ce duce la extinderea bateriei.

19). Tensiunea de încărcare a bateriei este setată prea mare, provocând supraîncărcare.

20). Mediu nerezonabil de stocare a bateriei.

Din punct de vedere al materialelor:

21). Materialul electrodului pozitiv are rezistență ridicată. (Conductivitate slabă, cum ar fi fosfatul de fier litiu)

22). Impactul materialului diafragmei (grosimea diafragmei, porozitate mică, dimensiunea porilor mici)

23). Efectele materialelor electrolitice. (Conductivitate scăzută și vâscozitate ridicată)

24). Influența materialului electrod pozitiv PVDF. (cu greutate mare sau greutate moleculară)

25). Influența materialului conductor al electrodului pozitiv. (Conductivitate slabă, rezistență ridicată)

26). Efectele materialelor urechii electrodului pozitiv și negativ (grosime subțire, conductivitate slabă, grosime neuniformă și puritate slabă a materialului)

27). Folia de cupru și materialele din folie de aluminiu au o conductivitate slabă sau oxizi de suprafață.

28). Rezistența internă a contactului de nituire a stâlpului plăcii de acoperire este prea mare.

29). Materialul electrodului negativ are o rezistență ridicată. alte aspecte

30). Abaterea instrumentelor de testare a rezistenței interne.

31). Operație umană.

3、 Ce probleme ar trebui remarcate pentru acoperirea neuniformă a plăcilor cu electrozi?

Această problemă este destul de comună și a fost inițial relativ ușor de rezolvat, dar mulți lucrători în vopsitori nu sunt buni la rezumat, ceea ce duce la transformarea implicită a unor puncte problematice existente la fenomene normale și inevitabile. În primul rând, este necesar să existe o înțelegere clară a factorilor care afectează densitatea suprafeței și a factorilor care afectează valoarea stabilă a densității suprafeței pentru a rezolva problema într-o manieră țintită.

Factorii care afectează densitatea suprafeței de acoperire includ:

1). Materialul însuși factori

2). Formulă

3). Amestecarea materialelor

4). Mediul de acoperire

5). Muchie de cuțit

6). Vâscozitatea suspensiei

7). Viteza polului

8). Nivelarea suprafeței

9). Precizia mașinii de acoperire

10). Forța vântului din cuptor

11). Tensiunea acoperirii și așa mai departe

Factori care afectează uniformitatea electrodului:

1). Calitatea șlamului

2). Vâscozitatea suspensiei

3). Viteza de deplasare

4). Tensiunea foliei

5). Metoda echilibrului tensiunii

6). Lungimea de tracțiune a acoperirii

7). Zgomot

8). Planeitatea suprafeței

9). Planeitatea lamei

10). Planeitatea materialului foliei etc

Cele de mai sus sunt doar o listă a unor factori și trebuie să analizați singuri motivele pentru a elimina în mod specific factorii care provoacă o densitate anormală a suprafeței.

4、 Există vreun motiv special pentru care folia de aluminiu și folia de cupru sunt folosite pentru colectarea curentă de electrozi pozitivi și negativi? Există vreo problemă cu utilizarea lui invers? Ați văzut multe literaturi care utilizează direct plasă din oțel inoxidabil? Există vreo diferență?

1). Ambele sunt utilizate ca colectoare de fluide deoarece au o conductivitate bună, o textură moale (care poate fi, de asemenea, benefică pentru lipire) și sunt relativ comune și ieftine. În același timp, ambele suprafețe pot forma un strat de peliculă protectoare de oxid.

2). Stratul de oxid de pe suprafața cuprului aparține semiconductorilor, cu conducție electronică. Stratul de oxid este prea gros și are o impedanță mare; Stratul de oxid de pe suprafața aluminiului este un izolator, iar stratul de oxid nu poate conduce electricitatea. Cu toate acestea, datorită grosimii sale subțiri, conductivitatea electronică este obținută prin efectul de tunel. Dacă stratul de oxid este gros, nivelul de conductivitate al foliei de aluminiu este slab și chiar izolația. Înainte de utilizare, cel mai bine este să curățați suprafața colectorului de fluid pentru a îndepărta petele de ulei și straturile groase de oxid.

3). Potențialul electrodului pozitiv este ridicat, iar stratul subțire de oxid de aluminiu este foarte dens, ceea ce poate preveni oxidarea colectorului. Stratul de oxid al foliei de cupru este relativ liber, iar pentru a preveni oxidarea lui, este mai bine să aveți un potențial mai mic. În același timp, este dificil pentru Li să formeze un aliaj de intercalare cu litiu cu Cu la un potențial scăzut. Cu toate acestea, dacă suprafața de cupru este puternic oxidată, Li va reacționa cu oxidul de cupru la un potențial puțin mai mare. Folia AL nu poate fi folosită ca electrod negativ, deoarece aliajul LiAl poate apărea la potențial scăzut.

4). Colectarea fluidelor necesită compoziție pură. Compoziția impură a AL va duce la masca facială de suprafață necompactă și la coroziune prin pitting și chiar mai mult, distrugerea măștii faciale de suprafață va duce la formarea aliajului de LiAl. Plasa de cupru este curățată cu hidrogen sulfat și apoi coaptă cu apă deionizată, în timp ce plasa de aluminiu este curățată cu sare de amoniac și apoi coaptă cu apă deionizată. Efectul conductiv al plasei de pulverizare este bun.

5、 Când se măsoară scurtcircuitul miezului bobinei, se folosește un tester de scurtcircuit al bateriei. Când tensiunea este ridicată, poate testa cu precizie celula de scurtcircuit. În plus, care este principiul de defectare de înaltă tensiune al testerului de scurtcircuit?

Cât de mare este utilizată o tensiune pentru a măsura un scurtcircuit într-o celulă a bateriei este legată de următorii factori:

1). nivelul tehnologic al companiei tale;

2). Design structural al bateriei în sine

3). Materialul diafragmei bateriei

4). Scopul bateriei

Diferite companii folosesc tensiuni diferite, dar multe companii folosesc aceeași tensiune, indiferent de dimensiunea sau capacitatea modelului. Factorii de mai sus pot fi aranjați în ordine descrescătoare: 1>4>3>2, ceea ce înseamnă că nivelul de proces al companiei dumneavoastră determină dimensiunea tensiunii de scurtcircuit.

Mai simplu spus, principiul de defectare se datorează prezenței unor potențiali factori de scurtcircuit, cum ar fi praful, particulele, găurile mai mari ale diafragmei, bavurile etc. între electrod și diafragmă, care pot fi denumite legături slabe. La o tensiune fixă ​​și înaltă, aceste legături slabe fac ca rezistența de contact dintre plăcile electrodului pozitiv și negativ să fie mai mică decât în ​​altă parte, facilitând ionizarea aerului și generarea arcurilor; Alternativ, polii pozitiv și negativ au fost deja scurtcircuitați, iar punctele de contact sunt mici. În condiții de înaltă tensiune, aceste puncte de contact mici trec instantaneu prin ele curenți mari, transformând energia electrică în energie termică, determinând topirea sau ruperea instantanee a membranei.

6、 Care este efectul dimensiunii particulelor materiale asupra curentului de descărcare?

Mai simplu spus, cu cât dimensiunea particulelor este mai mică, cu atât conductivitatea este mai bună. Cu cât dimensiunea particulelor este mai mare, cu atât conductivitatea este mai slabă. Desigur, materialele cu viteză ridicată sunt în general ridicate ca structură, particule mici și conductivitate ridicată.

Doar dintr-o analiză teoretică, cum se realizează în practică poate fi explicat doar de prietenii care fac materiale. Îmbunătățirea conductibilității materialelor cu particule mici este o sarcină foarte dificilă, în special pentru materialele la scară nanometrică, iar materialele cu particule mici vor avea o compactare relativ mică, adică o capacitate de volum mic.

7、 Plăcile electrodului pozitiv și negativ au revenit cu 10um după ce au fost coapte timp de 12 ore după ce au fost laminate, de ce există o revenire atât de mare?

Există doi factori de influență fundamentali: materialele și procesele.

1). Performanța materialelor determină coeficientul de rebound, care variază între diferitele materiale; Același material, formule diferite și coeficienți de rebound diferiți; Același material, aceeași formulă, grosimea tabletei este diferită, iar coeficientul de rebound este diferit;

2). Dacă controlul procesului nu este bun, poate provoca și revenire. Timpul de depozitare, temperatura, presiunea, umiditatea, metoda de stivuire, stresul intern, echipamentul etc.

8、 Cum se rezolvă problema scurgerii bateriilor cilindrice?

Cilindrul este închis și etanșat după injectarea lichidului, astfel încât etanșarea devine în mod natural dificultatea etanșării cilindrului. În prezent, există probabil mai multe moduri de a sigila bateriile cilindrice:

1). Etanșare prin sudare cu laser

2). Etanșare inel de etanșare

3). Sigilare cu lipici

4). Etanșare cu vibrații cu ultrasunete

5). Combinație a două sau mai multe tipuri de etanșare menționate mai sus

6). Alte metode de etanșare

Mai multe cauze de scurgere:

1). Etanșarea defectuoasă poate cauza scurgeri de lichid, ducând de obicei la deformarea și contaminarea zonei de etanșare, indicând o etanșare slabă.

2). Stabilitatea etanșării este, de asemenea, un factor, adică trece inspecția în timpul etanșării, dar zona de etanșare este ușor deteriorată, provocând scurgeri de lichid.

3). În timpul formării sau testării, gazul este produs pentru a atinge solicitarea maximă pe care o poate rezista etanșarea, ceea ce poate afecta etanșarea și poate provoca scurgeri de lichid. Diferența față de punctul 2 este că punctul 2 aparține scurgerii produsului defecte, în timp ce punctul 3 aparține scurgerii distructive, ceea ce înseamnă că etanșarea este calificată, dar presiunea internă excesivă poate provoca deteriorarea etanșării.

4). Alte metode de scurgere.

Soluția specifică depinde de cauza scurgerii. Atâta timp cât cauza este identificată, este ușor de rezolvat, dar dificultatea constă în dificultatea de a găsi cauza, deoarece efectul de etanșare al cilindrului este relativ dificil de inspectat și aparține în principal tipului de deteriorare utilizat pentru verificările la fața locului. .

9、 Când se efectuează experimente, există întotdeauna un exces de electrolit. Excesul de electrolit are un impact asupra performanței bateriei fără a se scurge?

Fără preaplin? Există mai multe situații:

1). Electrolitul este exact

2). Electrolit ușor excesiv

3). Cantitate excesivă de electrolit, dar nu atinge limita

4). O cantitate mare de electrolit este excesivă, apropiindu-se de limită

5). A atins limita și poate fi sigilat

Primul scenariu este unul ideal, fără probleme.

A doua situație este că un ușor exces este uneori o problemă de precizie, alteori o problemă de design și, de obicei, puțin peste design.

Al treilea scenariu nu este o problemă, este doar o risipă de costuri.

A patra situație este puțin periculoasă. Deoarece în timpul procesului de utilizare sau testare a bateriilor, diverse motive pot determina descompunerea electrolitului și producerea unor gaze; Bateria se încălzește, provocând dilatare termică; Cele două situații de mai sus pot cauza cu ușurință bombarea (cunoscută și sub numele de deformare) sau scurgerea bateriei, crescând pericolele de siguranță ale bateriei.

Al cincilea scenariu este de fapt o versiune îmbunătățită a celui de-al patrulea scenariu, care prezintă un pericol și mai mare.

Pentru a exagera, lichidul poate deveni și o baterie. Adică introduceți atât electrozii pozitivi, cât și cei negativi într-un recipient care conține o cantitate mare de electrolit (cum ar fi un pahar de 500 ml) în același timp. În acest moment, electrozii pozitivi și negativi pot fi încărcați și descărcați, care este și o baterie. Prin urmare, excesul de electrolit aici nu este puțin. Electrolitul este doar un mediu conductiv. Cu toate acestea, volumul bateriei este limitat și, în cadrul acestui volum limitat, este firesc să luăm în considerare problemele legate de utilizarea spațiului și deformarea.

10、 Cantitatea de lichid injectată va fi prea mică și va cauza bombarea după ce bateria este împărțită?

Se poate spune doar ca poate sa nu fie necesar, depinde cat de putin lichid se injecteaza.

1). Dacă celula bateriei este complet înmuiată în electrolit, dar nu există reziduuri, bateria nu se va bomba după împărțirea capacității;

2). Dacă celula bateriei este complet înmuiată în electrolit și există o cantitate mică de reziduuri, dar cantitatea de lichid injectată este mai mică decât cerința companiei dvs. (desigur, această cerință nu este neapărat valoarea optimă, cu o ușoară abatere), bateria cu capacitate împărțită nu se va bomba în acest moment;

3). Dacă celula bateriei este complet îmbibată în electrolit și există o cantitate mare de electrolit rezidual, dar cerințele companiei dumneavoastră pentru cantitatea de injectare sunt mai mari decât cele reale, așa-numita cantitate de injecție insuficientă este doar un concept al companiei și nu poate reflecta cu adevărat adecvarea cantității efective de injectare a bateriei, iar bateria cu capacitate împărțită nu se umflă;

4). Volum substanțial insuficient de injectare a lichidului. Acest lucru depinde și de grad. Dacă electrolitul abia reușește să înmuieze celula bateriei, poate sau nu să se umfle după capacitatea parțială, dar probabilitatea umflării bateriei este mai mare;

Dacă există o lipsă gravă de injecție de lichid în celula bateriei, energia electrică în timpul formării bateriei nu poate fi convertită în energie chimică. În acest moment, probabilitatea de umflare a celulei de capacitate este de aproape 100%.

Deci, poate fi rezumat după cum urmează: Presupunând că cantitatea reală optimă de injecție de lichid a bateriei este Mg, există mai multe situații în care cantitatea de lichid de injectare este relativ mică:

1). Volumul injectării lichidului=M: baterie normală

2). Cantitatea de lichid de injectare este puțin mai mică decât M: bateria nu are o capacitate bombată, iar capacitatea poate fi normală sau puțin mai mică decât valoarea de proiectare. Probabilitatea de bombare a ciclismului crește, iar performanța la ciclism se deteriorează;

3). Cantitatea de lichid de injectare este mult mai mică decât M: bateria are o capacitate relativ mare și o rată de bombare, rezultând o capacitate scăzută și o stabilitate slabă a ciclului. În general, capacitatea este mai mică de 80% după câteva săptămâni

4). M=0, bateria nu se umfla si nu are capacitate.