Vilka är orsakerna till den låga kapaciteten hos Li-ion battericeller?

Kapacitet är batteriets första egenskap,litiumbattericellerlåg kapacitet är också ett vanligt problem som uppstår i prover, massproduktion, hur man omedelbart analyserar orsakerna till problem med låg kapacitet, idag för att presentera för dig vad är orsakerna till litiumbattericeller med låg kapacitet?

Orsaker till låg kapacitet hos litiumjonbattericeller

Design

Matchningen av material, särskilt mellan katoden och elektrolyten, har en betydande inverkan på cellens kapacitet.För en ny katod eller ny elektrolyt, om upprepade tester avslöjar en låg kapacitet för litiumutfällning varje gång cellen testas, är det mycket troligt att materialen i sig inte matchas.Missmatchningen kan bero på att SEI-filmen som bildas under bildningen inte är tillräckligt tät, för tjock eller instabil, eller att PC:n i elektrolyten gör att grafitskiktet lossnar, eller att cellens design inte kan anpassa sig till stor laddning/ utsläppshastigheter på grund av överdriven ytdensitetskomprimering.

Diafragma är också en inflytelserik faktor som kan orsaka låg kapacitet.Vi har funnit att handlindade membran ger rynkor i längdriktningen i mitten av varje lager, där litiumet inte är tillräckligt inbäddat i den negativa elektroden och därmed påverkar cellkapaciteten med cirka 3 %.Även om de två andra modellerna använder halvautomatisk lindning när membranets skrynkling är mycket mindre och påverkan på kapaciteten endast är 1 %, är det inte en grund för att avbryta användningen av membranet.

Otillräckliga kapacitetsdesignmarginaler kan också resultera i låg kapacitet.På grund av påverkan av positiv och negativ elektrodbeläggning, felet i kapacitetsdelaren och limmets påverkan på kapaciteten, är det viktigt att ta hänsyn till en viss kapacitetsmarginal vid design.Vid design av kapacitetsmarginalen är det möjligt att lämna ett överskott efter beräkning av kärnans kapacitet med alla processer exakt i mittlinjen, eller att beräkna överskottet efter att alla faktorer som påverkar kapaciteten har inträffat vid den nedre gränsen.För nya material är en noggrann bedömning av katodens gramspel i det systemet viktig.Den partiella kapacitetsmultiplikatorn, laddningsbrytströmmen, laddnings/urladdningsmultiplikatorn, typen av elektrolyt etc. påverkar alla katodgramspelet.Om designvärdet för den positiva gramprestandan är artificiellt högt för att uppnå målkapaciteten, motsvarar detta också en otillräcklig designkapacitet.Det är inget fel på cellens gränssnitt, och det är inte heller något fel på den övergripande processdatan, men cellens kapacitet är låg.Därför måste nya material utvärderas för korrekt katodvikt, eftersom inte samma katod kommer att ha samma ytvikt som någon katod eller elektrolyt.

Överskott av negativ elektrod kan också påverka den positiva elektrodens prestanda i viss utsträckning, vilket påverkar cellens kapacitet.Negativ överbelastning är inte "så länge det inte finns någon litiumutfällning".Om den negativa överbelastningen ökas till den nedre gränsen för överbelastningen av icke-litiumutfällning, kommer det att ske en ökning på 1 % till 2 % i den positiva gramprestanda, men även om den ökas är den negativa överbelastningen fortfarande tillräcklig för att säkerställa att kapaciteten är så hög som möjligt.När det negativa elektrodöverskottet är för högt kommer den positiva elektroden att spela en lägre roll eftersom mer irreversibelt litium behövs för kemin, men sannolikheten för att detta händer är naturligtvis nästan ingen.

När vätskeinjektionsvolymen är lägre kommer motsvarande vätskeretentionsvolym också att vara lägre.När vätskeretentionsvolymen i cellen är låg, kommer effekten av litiumjoninbäddning och -inbäddning i de positiva och negativa elektroderna att påverkas, vilket utlöser låg kapacitet.Även om det blir mindre press på kostnader och processer med en lägre injektionsvolym, måste utgångspunkten för att sänka injektionsvolymen vara att det inte påverkar cellens prestanda.Naturligtvis kommer en sänkning av fyllnadsnivån bara att öka sannolikheten för låg kapacitans på grund av otillräcklig vätskeretention i cellen, men är inte en oundviklig konsekvens.Samtidigt, ju svårare det är att absorbera vätska, desto mer överskott av elektrolyt bör det finnas för att säkerställa bättre kontakt med elektroden under elektrolytvätning.Otillräcklig cellretention kommer att resultera i att de positiva och negativa elektroderna är torra och ett tunt lager av litiumutfällning ovanpå den negativa elektroden, vilket kan vara en faktor för låg kapacitans på grund av dålig retention.

Produktionsprocess

En lätt belagd positiv eller negativ elektrod kan direkt orsaka en kärna med låg kapacitet.När den positiva elektroden är lätt belagd kommer gränssnittet för den fulladdade kärnan inte att vara onormalt.Den negativa elektroden, som mottagare av litiumjoner, måste tillhandahålla ett större antal inbäddade litiumpositioner än antalet litiumkällor som tillhandahålls av den positiva elektroden, annars kommer överskott av litium att fällas ut på ytan av den negativa elektroden, vilket resulterar i ett tunt skikt mer enhetlig litiumutfällning.Som nämnts tidigare, eftersom den negativa elektrodvikten inte kan tas direkt från kärnornas bakvikt, så kan man göra ett annat experiment för att hitta andelen negativ elektrodviktsökning för att härleda beläggningsvikten genom bakvikten för negativen elektrodkärnor.Om den negativa elektroden i en kärna med låg kapacitet har ett tunt lager av litiumutfällning, är risken för otillräcklig negativ elektrod stor.Dessutom kan katodsidan eller den negativa elektrodbeläggningen katodsidan också orsaka låg kapacitet, och den negativa elektrodbeläggningen på singelsidan är huvudsakligen lätt, för även om den positiva elektrodbeläggningen är tung, även om gramspelet kommer att minska, men den totala kapaciteten kommer att inte minska utan kan till och med öka.Om den negativa elektroden är belagd på fel ställe kan en direkt jämförelse av de relativa viktförhållandena för enkel- och dubbelsidan efter gräddning, så länge som data liknar A-sidan är 6 % lättare än B-sidans beläggning, i grund och botten fastställa problemet, naturligtvis, om problemet med låg kapacitet är mycket allvarligt, är det nödvändigt att ytterligare vända den faktiska ytdensiteten på A/B-sidan.Om problemet med låg kapacitans är allvarligt är det nödvändigt att ytterligare sluta sig till den faktiska densiteten på A/B-sidan.Rullning förstör materialets struktur, vilket i sin tur påverkar kapaciteten.Den molekylära eller atomära strukturen hos ett material är den grundläggande orsaken till att det har egenskaper som kapacitet, spänning etc. När densiteten hos de positiva elektrodrullarna överstiger processvärdet kommer den positiva elektroden att vara mycket ljus när kärnan demonteras.Om den positiva elektrodkomprimeringen är för stor är den positiva elektrodbiten lätt att bryta efter lindning, vilket också orsakar låg kapacitet.Men eftersom den positiva elektrodkomprimeringen kommer att få polstycket att gå sönder så snart det viks, kräver själva den positiva elektrodvalspressen mycket tryck, så frekvensen av att stöta på positiv elektrodkomprimering är mycket lägre än negativ elektrodkomprimering.När den negativa elektroden komprimeras kommer en remsa eller ett block av litiumutfällning att bildas på ytan av den negativa elektroden, och mängden vätska som kvarhålls i kärnan kommer att reduceras avsevärt.

Låg kapacitet kan också orsakas av för högt vatteninnehåll.Låg kapacitans är möjlig när vattenhalten i elektroden före fyllning, handskfackets daggpunkt före fyllning, vattenhalten i elektrolyten överstiger standarden eller när fukt införs i den avluftade andra tätningen.Spårmängder av vatten krävs för bildandet av kärnan, men när vattnet överstiger ett visst värde kommer överskottsvattnet att skada SEI-filmen och förbruka litiumsalterna i elektrolyten, vilket minskar kärnans kapacitet.Vattenhalten överstiger standarden för cellen full laddning negativt kurs en liten bit av mörkbrunt.


Posttid: 2022-aug-16