Hvad er årsagerne til den lave kapacitet af Li-ion battericeller?

Kapacitet er batteriets første egenskab,lithium battericellerlav kapacitet er også et hyppigt problem, der opstår i prøver, masseproduktion, hvordan man straks analyserer årsagerne til problemer med lav kapacitet, i dag for at introducere dig, hvad er årsagerne til lithiumbattericeller med lav kapacitet?

Årsager til lav kapacitet af Li-ion battericeller

Design

Tilpasningen af ​​materialer, især mellem katoden og elektrolytten, har en væsentlig indflydelse på cellens kapacitet. For en ny katode eller ny elektrolyt, hvis gentagne test afslører en lithiumudfældning lav kapacitet hver gang cellen testes, så er det meget sandsynligt, at materialerne i sig selv ikke er matchede. Uoverensstemmelsen kan skyldes, at SEI-filmen dannet under dannelsen ikke er tæt nok, for tyk eller ustabil, eller at PC'en i elektrolytten får grafitlaget til at skalle af, eller at cellens design ikke er i stand til at tilpasse sig stor ladning/ udledningshastigheder på grund af overdreven komprimering af overfladedensitet.

Membraner er også en indflydelsesrig faktor, der kan forårsage lav kapacitet.Vi har fundet ud af, at håndviklede membraner producerer rynker i længderetningen i midten af ​​hvert lag, hvor lithium ikke er tilstrækkeligt indlejret i den negative elektrode og dermed påvirker cellekapaciteten med omkring 3%. Selvom de to andre modeller anvender semi-automatisk oprulning, når membranens rynkning er meget mindre, og påvirkningen på kapaciteten kun er 1 %, er det ikke grundlag for at afbryde brugen af ​​membranen.

Utilstrækkelige kapacitetsdesignmargener kan også resultere i lav kapacitet. På grund af virkningen af ​​positiv og negativ elektrodebelægning, fejlen i kapacitetsdeleren og klæbemidlets indvirkning på kapaciteten, er det vigtigt at tillade en vis mængde kapacitetsmargin ved design. Ved design af kapacitetsmarginen er det muligt at efterlade et overskud efter beregning af kernens kapacitet med alle processer nøjagtigt i midterlinjen, eller at beregne overskuddet efter at alle faktorer, der påvirker kapaciteten, er opstået ved den nedre grænse. For nye materialer er en nøjagtig vurdering af katodens gramspil i det system vigtig. Den partielle kapacitetsmultiplikator, ladningsafskæringsstrømmen, ladnings-/afladningsmultiplikatoren, typen af ​​elektrolyt osv. påvirker alle katodegramspillet. Hvis designværdien af ​​den positive gram-ydelse er kunstigt høj for at opnå målkapaciteten, svarer dette også til en utilstrækkelig designkapacitet. Der er intet galt med cellens grænseflade, og der er heller ikke noget galt med de overordnede procesdata, men cellens kapacitet er lav. Derfor skal nye materialer vurderes for nøjagtig katodevægt, da ikke den samme katode vil have samme vægt som enhver katode eller elektrolyt.

Overskydende negativ elektrode kan også påvirke ydeevnen af ​​den positive elektrode til en vis grad og dermed påvirke cellens kapacitet. Negativ overbelastning er ikke "så længe der ikke er lithiumudfældning". Hvis den negative overbelastning øges til den nedre grænse for ikke-lithiumudfældningsoverbelastningen, vil der være en stigning på 1 % til 2 % i den positive gramydelse, men selvom den øges, er den negative overbelastning stadig tilstrækkelig til at sikre, at kapaciteten er så høj som muligt. Når det negative elektrodeoverskud er for højt, vil den positive elektrode spille en lavere rolle, fordi der er behov for mere irreversibelt lithium til kemi, men sandsynligheden for, at dette sker, er selvfølgelig næsten ingen.

Når væskeinjektionsvolumenet er lavere, vil det tilsvarende væskeretentionsvolumen også være lavere. Når væskeretentionsvolumenet i cellen er lavt, så vil effekten af ​​lithiumion-indlejring og -de-indlejring i de positive og negative elektroder blive påvirket, hvilket udløser lav kapacitet. Selvom der vil være mindre pres på omkostninger og processer med et lavere injektionsvolumen, må præmissen for at sænke injektionsvolumenet være, at det ikke påvirker cellens ydeevne. Selvfølgelig vil en sænkning af fyldningsniveauet kun øge sandsynligheden for lav kapacitans på grund af utilstrækkelig væskeretention i cellen, men er ikke en uundgåelig konsekvens. Samtidig, jo sværere det er at absorbere væske, jo mere overskydende elektrolyt skal der være for at sikre bedre kontakt med elektroden under elektrolytbefugtning. Utilstrækkelig celleretention vil resultere i, at de positive og negative elektroder er tørre og et tyndt lag af lithiumudfældning oven på den negative elektrode, hvilket kan være en faktor i lav kapacitans på grund af dårlig tilbageholdelse.

Produktionsproces

En let belagt positiv eller negativ elektrode kan direkte forårsage en kerne med lav kapacitet. Når den positive elektrode er let belagt, vil grænsefladen af ​​den fuldt opladede kerne ikke være unormal. Den negative elektrode, som modtager af lithiumioner, skal give et større antal indlejrede lithiumpositioner end antallet af lithiumkilder, der leveres af den positive elektrode, ellers vil overskydende lithium udfældes på overfladen af ​​den negative elektrode, hvilket resulterer i et tyndt lag mere ensartet lithiumudfældning. Som nævnt før, fordi den negative elektrodevægt ikke kan tages direkte fra kernernes bagevægt, så kan man lave et andet eksperiment for at finde andelen af ​​negativ elektrodevægtforøgelse for at udlede belægningsvægten gennem bagevægten af ​​negativet elektrodekerner. Hvis den negative elektrode i en kerne med lav kapacitet har et tyndt lag af lithiumudfældning, er muligheden for utilstrækkelig negativ elektrode høj. Derudover kan katode- eller negativelektrodebelægningens katodeside også forårsage lav kapacitet, og den negative elektrode-enkelsidebelægning er hovedsagelig let, fordi selv om den positive elektrodebelægning tung, selvom gramspillet vil blive reduceret, men den samlede kapacitet vil ikke reduceres, men kan endda stige. Hvis den negative elektrode er belagt på det forkerte sted, kan en direkte sammenligning af de relative vægtforhold mellem enkelt- og dobbeltsidet efter bagning, så længe dataene svarer til A-siden er 6 % lettere end B-sidebelægningen. grundlæggende bestemme problemet, selvfølgelig, hvis problemet med lav kapacitet er meget alvorligt, er det nødvendigt yderligere at vende den faktiske overfladetæthed på A/B-siden. Hvis problemet med lav kapacitans er alvorligt, er det nødvendigt yderligere at udlede den faktiske tæthed af A/B-siden. Rulning ødelægger materialets struktur, hvilket igen påvirker kapaciteten. Et materiales molekylære eller atomare struktur er den grundlæggende årsag til, at det har egenskaber som kapacitet, spænding osv. Når tætheden af ​​de positive elektroderuller overstiger procesværdien, vil den positive elektrode være meget lys, når kernen demonteres. Hvis den positive elektrodekomprimering er for stor, er det positive elektrodestykke let at knække efter vikling, hvilket også vil forårsage lav kapacitet. Men da den positive elektrodekomprimering vil få polstykket til at knække, så snart det er foldet, kræver selve den positive elektrodevalsepresse et stort tryk, så hyppigheden af ​​at støde på positiv elektrodekomprimering er meget lavere end negativ elektrodekomprimering. Når den negative elektrode komprimeres, vil der dannes en strimmel eller blok af lithiumudfældning på overfladen af ​​den negative elektrode, og mængden af ​​væske tilbageholdt i kernen vil blive væsentligt reduceret.

Lav kapacitet kan også være forårsaget af for højt vandindhold. Lav kapacitans er mulig, når vandindholdet i elektroden før påfyldning, dugpunktet i handskerummet før påfyldning, vandindholdet i elektrolytten overstiger standarden, eller når der indføres fugt i den afluftede anden tætning. Der kræves spormængder af vand til dannelsen af ​​kernen, men når vandet overstiger en vis værdi, vil det overskydende vand beskadige SEI-filmen og forbruge lithiumsaltene i elektrolytten og dermed reducere kernens kapacitet. Vandindholdet overstiger standarden af ​​cellen fuld ladning negativt kursus et lille stykke mørkebrun.


Indlægstid: 16-aug-2022