កញ្ចប់ទន់នៃការសាកថ្មលីចូមធ្វើឱ្យមានសេចក្តីសង្ខេបដ៏អស្ចារ្យ

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Zentral elektriko eramangarrien hornitzailea

មានហេតុផលជាច្រើនសម្រាប់ដុំថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុង។ យោងតាមការស្រាវជ្រាវពិសោធន៍ និងបទពិសោធន៍ទាក់ទងនឹងការអភិវឌ្ឍន៍ អ្នកនិពន្ធបានបែងចែកមូលហេតុនៃដុំថ្ម lithium-ion ជាបីប្រភេទ។ ទីមួយកម្រាស់នៃកោសិកាថ្មដែលបណ្តាលមកពីការពង្រីកក្នុងអំឡុងពេលវដ្ត; ទីពីរគឺដោយសារតែការឡើងប៉ោងនៃអុកស៊ីតកម្មរាវអេឡិចត្រូលីត។

ទីបី កញ្ចប់ថ្មមិនត្រូវបានណែនាំយ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅក្នុងពិការភាពដែលបណ្តាលមកពីទឹក ការខូចខាតជ្រុង។ ភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធថ្មផ្សេងៗគ្នា កត្តាឈានមុខគេនៃការប្រែប្រួលកម្រាស់របស់ថ្ម ដូចជានៅក្នុងកោសិកាថ្មអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានលីចូម ទីតានត កត្តាសំខាន់នៃការឡើងប៉ោងគឺស្គរឧស្ម័ន។ នៅ​ក្នុង​ប្រព័ន្ធ​អេ​ឡិច​ត្រូ​ត​អវិជ្ជមាន​ក្រា​ហ្វី​ត​, កម្រាស់​នៃ​កម្រាស់​បង្គោល​និង​ភាគ​ច្រើន​នៃ​ថ្ម​ដើម្បី​លើក​កម្ពស់​ការ​ប្រើ​ប្រាស់​។ I.

កំរាស់បង្គោលអេឡិចត្រុងបំរែបំរួលក្រាហ្វិចអវិជ្ជមានកត្តាពង្រីកនិងការពិភាក្សាយន្តការដែលថ្មលីចូម - អ៊ីយ៉ុងបានកើនឡើងក្នុងដំណើរការសាកថ្មទៅនឹងការពង្រីកអវិជ្ជមានសមាមាត្រពង្រីកអេឡិចត្រូតវិជ្ជមានគឺត្រឹមតែ 2 ~ 4% ហើយអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានជាធម្មតាមកពីក្រាហ្វិចស្អិត។ ការតភ្ជាប់ សមាសភាពកាបូន conductive ម្ល៉ោះសមាមាត្រពង្រីកនៃសម្ភារៈក្រាហ្វិចខ្លួនវាឈានដល់ ~ 10% ដែលបណ្តាលឱ្យមានកត្តាជះឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្រការពង្រីកអវិជ្ជមានក្រាហ្វិច រួមមាន: ការបង្កើតខ្សែភាពយន្ត SEI ស្ថានភាព tipping SOC) ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការ និងកត្តាដែលមានឥទ្ធិពលផ្សេងទៀត។ (1) ខ្សែភាពយន្ត SEI បង្កើតជាថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងសម្រាប់ដំណើរការសាកថ្មដំបូង និងការបញ្ចេញ អេឡិចត្រូលីតមានប្រតិកម្មនៅក្នុងភាគល្អិតក្រាហ្វិចក្នុងចំណុចប្រទាក់ដំណាក់កាលរឹង-រាវ បង្កើតជាស្រទាប់ passivation (SEI film) គ្របដណ្តប់លើផ្ទៃនៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូត ខ្សែភាពយន្ត SEI កម្រាស់ anode បានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង ហើយចាប់តាំងពីខ្សែភាពយន្ត SEI កើតឡើង កម្រាស់នៃថ្មត្រូវបានកើនឡើងប្រហែល 4% ។

ពីដំណើរការឈាមរត់រយៈពេលវែង យោងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធរូបវន្ត និងផ្ទៃជាក់លាក់នៃក្រាហ្វិចផ្សេងៗគ្នា ដំណើរការឈាមរត់នឹងកើតឡើង ហើយដំណើរការថាមវន្តនៃការផលិត SEI ថ្មី ដូចជាក្រាហ្វិចសន្លឹកធៀបនឹងសមាមាត្រពង្រីកធំជាង។ (2) នៅក្នុងដំណើរការចរាចរ ការពង្រីក graphite anode bulk និងថ្ម SOC មានទំនាក់ទំនងមុខងារតាមកាលកំណត់ដ៏ល្អ នោះគឺដោយសារតែ lithium ions ត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុង graphite (ការកើនឡើងនៃ SOC) នៃថ្ម។ ពង្រីកបន្តិចម្តងៗ នៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុងលីចូមត្រូវបានរំសាយចេញពីអាណូតក្រាហ្វីត ស្នូលអគ្គិសនី SOC ថយចុះបន្តិចម្តងៗ ហើយអាណូតក្រាហ្វិចដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានកាត់បន្ថយបន្តិចម្តងៗ។

(3) ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការ ពីទិដ្ឋភាពនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការ ដង់ស៊ីតេបង្រួមមានឥទ្ធិពលយ៉ាងធំលើ anode នៃក្រាហ្វិច។ ក្នុងអំឡុងពេលសម្ពាធត្រជាក់នៃបង្គោលមានភាពតានតឹងសម្ពាធធំជាងនៅក្នុងស្រទាប់ខ្សែភាពយន្ត graphite anode ដែលជាការដុតនំនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៃបង្គោល។ វាពិបាកក្នុងការដោះលែងទាំងស្រុង។

នៅពេលដែលកោសិកាត្រូវបានចរាចរ អេឡិចត្រូលីតត្រូវបានប្រើជាទូទៅដោយសារតែការបង្កប់ និងការទាញយកអ៊ីយ៉ុងលីចូម ហើយដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅ ហើយភាពតានតឹង diaphragm ត្រូវបានបញ្ចេញនៅក្នុងដំណើរការឈាមរត់ ហើយសមាមាត្រការពង្រីកត្រូវបានកើនឡើង។ ម៉្យាងទៀតទំហំដង់ស៊ីតេបង្រួមកំណត់ទំហំនៃសមត្ថភាពទទេនៃខ្សែភាពយន្ត anode ហើយសមត្ថភាពរន្ធនៅក្នុងស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តអាចស្រូបយកបរិមាណនៃការពង្រីកបង្គោលបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព សមត្ថភាពចាត់ទុកជាមោឃៈគឺតូចនៅពេលដែលបង្គោលត្រូវបានពង្រីកមិនមានការពង្រីកការស្រូបយកទំហំគ្រប់គ្រាន់ទេ នៅពេលនេះការពង្រីកអាចពង្រីកបានតែខាងក្រៅស្រទាប់ភ្នាសពង្រីកប៉ុណ្ណោះ ហើយទំហំសន្លឹកអាចពង្រីកបាន។ (4) កត្តា adhesive bond strength ផ្សេងទៀត (adhesive, graphite particles, conductive carbon, and bonding strength of the interface between each other), charge and discharge ratio, adhesive, and electrolyte swelling, graphite particles and its bulk density, as well as the electrode expansion of electrode expansion, ល។

សមាមាត្រការពង្រីកត្រូវបានគណនា៖ ការគណនាសមាមាត្រការពង្រីកត្រូវបានវាស់ដោយធាតុបន្ទាប់បន្សំ X ទំហំទិស Y ការវាស់មធ្យមកម្រាស់ទិសដៅ Z និងវាស់បន្ទាប់ពីភួយនិងថ្ម។ រូបភាពទី 1 ឥទ្ធិពលនៃការវាស់វែងសន្លឹក anode និងឥទ្ធិពលនៃគុណភាពថ្នាំកូតលើការពង្រីកប៉ូលអវិជ្ជមានត្រូវបានប្រើជាកត្តានៃដង់ស៊ីតេបង្រួម និងគុណភាពនៃថ្នាំកូត ហើយកម្រិតនីមួយៗនៃបីកម្រិតផ្សេងគ្នាត្រូវបានគេយក ហើយកត្តាទាំងមូលគឺការរចនាពិសោធន៍ orthogonal (ដូចបង្ហាញក្នុងតារាងទី 1) លក្ខខណ្ឌផ្សេងទៀតនៃក្រុមនីមួយៗ។ រូបភាពទី 2 (a), (b) អាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាបន្ទាប់ពីថ្មពេញ សមាមាត្រពង្រីកនៃសន្លឹក anode ក្នុងទិសដៅ X / Y / Z កើនឡើងនៅពេលដែលដង់ស៊ីតេបង្រួមកើនឡើង។

នៅពេលដែលដង់ស៊ីតេបង្រួមកើនឡើងពី 1.5 g / cm3 ទៅ 1.7 g / cm3 សមាមាត្រពង្រីកទិសដៅ X / Y កើនឡើងពី 0 ។

7% ទៅ 1.3% និងសមាមាត្រពង្រីកទិសដៅ Z កើនឡើងពី 13% ទៅ 18% ។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាពទី 2 (a) នៅដង់ស៊ីតេបង្រួមផ្សេងគ្នាសមាមាត្រពង្រីកទិស X គឺធំជាងទិសដៅ Y ហើយហេតុផលសម្រាប់បាតុភូតនេះគឺសំខាន់គឺបណ្តាលមកពីជំហានទូរទឹកកកបង្គោលក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការសម្ពាធត្រជាក់បង្គោលឆ្លងកាត់សម្ពាធនៅពេលដែល roller នេះបើយោងតាមការតស៊ូអប្បបរមា សម្ភារៈត្រូវបានហូរក្នុងកម្លាំងខាងក្រៅ ហើយជាចំណុចធន់នឹងសម្ភារៈ។

នៅ​ពេល​ដែល​អត្រា​ពង្រីក​នៃ anode គឺ​ត្រជាក់​ក្នុង​ទិសដៅ​ផ្សេង​គ្នា ទិសដៅ​អប្បបរមា​នៃ​ការ​តស៊ូ​គឺ MD direction (pole) ទិស Y ដូច​បង្ហាញ​ក្នុង FIG ។ 3) ភាពតានតឹងត្រូវបានបញ្ចេញកាន់តែងាយស្រួលក្នុងទិសដៅ MD ហើយភាពធន់នៃទិសដៅ TD (ទិសដៅ X នៃចាន) មានទំហំធំភាពតានតឹងនៃសារពត៌មាន roller មិនងាយស្រួលក្នុងការបញ្ចេញទេទិសដៅ TD គួរតែធំជាងទិសដៅ MD ។ ដូច្នេះបន្ទាប់ពីខ្សែភាពយន្តអេឡិចត្រូតពេញ អត្រាពង្រីកទិស X គឺធំជាងអត្រាពង្រីកទិស Y ។

ម៉្យាងទៀតដង់ស៊ីតេបង្រួមត្រូវបានកើនឡើង សមត្ថភាពប៉ូលប៉ូលត្រូវបានបន្ទាប (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4) នៅពេលសាកថ្ម វាមិនមាននៅខាងក្នុងស្រទាប់ខ្សែភាពយន្ត anode ដែលមានទំហំគ្រប់គ្រាន់ស្រូបយកបរិមាណនៃការពង្រីកក្រាហ្វិច ហើយការបង្ហាញខាងក្រៅត្រូវបានពង្រីកក្នុងទិសដៅបីនៃសន្លឹកអតិបរមាទៅ X, Y, Z ។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាពទី 2 (គ) (ឃ) ម៉ាស់ថ្នាំកូតកើនឡើងពី 0,140 ក្រាម / 1, 540 ។

25 mm2 ទៅ 0.190 g / 1, 540.25mm2 និងសមាមាត្រពង្រីកទិសដៅ X កើនឡើងពី 0 ។

84% ទៅ 1.15%, Y ទិសដៅនៃការពង្រីកត្រូវបានកើនឡើងពី 0.89% ទៅ 1 ។

05%, សមាមាត្រពង្រីកទិសដៅ Z និងនិន្នាការផ្លាស់ប្តូរទិសដៅ X / Y ត្រូវបានបញ្ច្រាសដែលត្រូវបានថយចុះពី 16.02% ទៅ 13.77% ។

ការពន្យល់អំពីការពង្រីកទឹកថ្នាំក្នុងទិសដៅទាំងបីនៃ X, Y, Z និងការផ្លាស់ប្តូរគុណភាពនៃថ្នាំកូតគឺមានសារៈសំខាន់ចំពោះការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៃកម្រាស់នៃស្រទាប់ខ្សែភាពយន្ត។ បំរែបំរួលអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមានខាងលើ និងលទ្ធផលនៃអក្សរសិល្ប៍មានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា ពោលគឺកម្រាស់នៃអង្គធាតុរាវសរុប និងកម្រាស់ស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តកាន់តែតូច ភាពតានតឹងកាន់តែខ្លាំងនៅក្នុងឧបករណ៍ប្រមូល។ រូបភាពទី 3 ដំណើរការសម្ពាធត្រជាក់ Anode ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍ រូបភាពទី 4 ការផ្លាស់ប្តូរនៃការចាត់ទុកជាមោឃៈនៅដង់ស៊ីតេបង្រួមផ្សេងគ្នា កម្រាស់នៃបន្ទះទង់ដែងនៅលើការពង្រីកអវិជ្ជមានត្រូវបានជ្រើសរើសពីកម្រាស់នៃ foil ទង់ដែង និងគុណភាពថ្នាំកូត កម្រាស់នៃ foil ទង់ដែងត្រូវបានគេយកពី 6 និង 8 μm និង anode រៀងគ្នា។

ម៉ាស់ថ្នាំកូតគឺ 0,140 ក្រាម / 1, 540,25 mm2 និង 0 ។

190 g/1, 540.25 mm2 និងដង់ស៊ីតេបង្រួមគឺ 1.6 g/cm3 ហើយក្រុមពិសោធន៍ផ្សេងទៀតគឺដូចគ្នា ហើយលទ្ធផលពិសោធន៍ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 ។

ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាពទី 5 (a), (c) នៅក្រោមគុណភាពនៃថ្នាំកូតពីរផ្សេងគ្នា flake anode នៃ foil ទង់ដែងក្នុងទិសដៅ X / Y គឺតិចជាង 6 μm ដែលបង្ហាញថាកម្រាស់នៃ foil ទង់ដែងត្រូវបានបន្ថែមដោយសារតែម៉ូឌុលយឺតរបស់វាបន្ថែម (មើលរូបភាពទី 6) ពោលគឺការពង្រឹង ការពង្រឹង ការពង្រឹង និងសមត្ថភាព។ សមាមាត្រត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ យោងតាមអក្សរសិល្ប៍នៅក្រោមគុណភាពនៃថ្នាំកូតដូចគ្នាកម្រាស់នៃបន្ទះស្ពាន់កើនឡើងកម្រាស់ប្រមូលផ្តុំនិងសមាមាត្រកម្រាស់នៃស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តបានកើនឡើងហើយភាពតានតឹងនៅក្នុងអ្នកប្រមូលបច្ចុប្បន្នគឺតូចហើយសមាមាត្រពង្រីកប៉ូលគឺតូច។ នៅក្នុងទិសដៅ Z និន្នាការផ្លាស់ប្តូរអត្រាការពង្រីកគឺផ្ទុយគ្នាទាំងស្រុងហើយវាអាចមើលឃើញពីរូបភាពទី 5 (ខ) កម្រាស់នៃបន្ទះទង់ដែងកើនឡើងហើយសមាមាត្រពង្រីកត្រូវបានបន្ថែម។ ពីរូបភព។

5 (b), (d) អាចត្រូវបានគេមើលឃើញនៅពេលដែល coated នៅពេលដែលគុណភាពត្រូវបានកើនឡើងពី 0.140g / 1,540.25mm2 ទៅ 0 ។

190g / 1,540.25mm2 កម្រាស់នៃ foil ទង់ដែងបានកើនឡើងហើយអត្រានៃការពង្រីកត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ កម្រាស់នៃ foil ទង់ដែងបានកើនឡើងទោះបីជាវាអំណោយផលដល់ការកាត់បន្ថយភាពតានតឹងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា (កម្លាំង) ភាពតានតឹងក្នុងការកើនឡើងថ្មីនៃខ្សែភាពយន្តនេះបណ្តាលឱ្យមានអត្រាពង្រីកទិសដៅ Z ថ្មីដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 (ខ); ដោយសារគុណភាពថ្នាំកូតគឺថ្មីកើនឡើង បន្ទះស្ពាន់កាន់តែក្រាស់បានបង្កើនការអនុវត្តភាពតានតឹងនៃភ្នាស ប៉ុន្តែក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ សមត្ថភាពកំហិតនៃស្រទាប់ខ្សែភាពយន្តក៏ត្រូវបានពង្រឹងផងដែរ ហើយកម្លាំងចងកាន់តែច្បាស់ អត្រាពង្រីកទិសដៅ Z ត្រូវបានកាត់បន្ថយ។

រូបភាពទី 5 កម្រាស់ foil ទង់ដែង និងម៉ាសនៃថ្នាំកូតផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្រការពង្រីកភ្នាសនៃ anode រូបភាពទី 6 កម្រាស់ផ្សេងគ្នា copper foil stress-strain curve type graphite on negative expansion using 5 types of graphite (សូមមើលតារាងទី 2) ម៉ាស់ថ្នាំកូតគឺ 0.165 g / 1, 540.25mm2 ដង់ស៊ីតេបង្រួម 1.

6 g / cm3, កម្រាស់ foil ទង់ដែងគឺ 8 μm, លក្ខខណ្ឌផ្សេងទៀតគឺដូចគ្នា, ហើយលទ្ធផលពិសោធន៍ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពទី 7 ។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីរូបភាពទី 7 (a) ក្រាហ្វិចផ្សេងៗគ្នាខុសគ្នាក្នុងទិសដៅ X / Y អប្បបរមា 0.27% អតិបរមា 1 ។

14%, សមាមាត្រពង្រីកទិសដៅ Z អតិបរមា 17.47%, ការពង្រីកទិសដៅ X / Y នៅក្នុងទិសដៅ z លទ្ធផលនៃការវិភាគដូចគ្នាគឺស្រប។ ក្នុងចំណោមពួកគេ ស្នូលអគ្គិសនីនៃក្រាហ្វិច A-1 ត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ សមាមាត្រខូចទ្រង់ទ្រាយគឺ 20% ហើយកោសិកាផ្សេងទៀតមិនខូចទ្រង់ទ្រាយ ដែលបង្ហាញថាសមាមាត្រពង្រីក X / Y មានផលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ការខូចទ្រង់ទ្រាយកោសិកាអគ្គិសនី។

រូបភាពទី 7 ការសន្និដ្ឋានអត្រាការពង្រីកក្រាហ្វិចផ្សេងៗគ្នា (1) បង្កើនដង់ស៊ីតេបង្រួមសន្លឹក anode កើនឡើងក្នុងទិសដៅ X / Y, Z បីក្នុងដំណើរការបន្ទុកពេញហើយសមាមាត្រពង្រីកនៃទិស X គឺធំជាងសមាមាត្រពង្រីកក្នុងទិសដៅ Y ។ (ទិសដៅ X គឺជាទិសដៅអ័ក្សវិលក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការសម្ពាធត្រជាក់ ទិសដៅ Y គឺជាទិសដៅរបស់ម៉ាស៊ីន) ។ (2) គុណភាពនៃថ្នាំកូតថ្មី, សមាមាត្រពង្រីកនៅក្នុងទិសដៅ X / Y បានកើនឡើង, អត្រាពង្រីកទិសដៅ Z ត្រូវបានកាត់បន្ថយ; គុណភាពនៃថ្នាំកូតថ្មីអាចបណ្តាលឱ្យមានភាពតានតឹងកើនឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍ប្រមូលបច្ចុប្បន្ន។

(3) ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវអាំងតង់ស៊ីតេរបស់អ្នកប្រមូលនិងទប់ស្កាត់ការពង្រីកសន្លឹក anode ក្នុងទិសដៅ X / Y ។ (4) ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ graphite, ភាពខុសគ្នានៃសមាមាត្រពង្រីកនៅក្នុង X / Y, Z គឺមានទំហំធំ, ម្ល៉ោះទំហំពង្រីកក្នុងទិសដៅ X / Y មានទំហំធំទៅនឹងការខូចទ្រង់ទ្រាយកោសិកាអគ្គិសនី។ ទីពីរ ការផលិតឧស្ម័នខាងក្នុងនៃថ្មច្រើនដែលបណ្តាលមកពីហ្គាសថ្មគឺជាហេតុផលសំខាន់មួយទៀតសម្រាប់ការឡើងប៉ោងរបស់ថ្ម មិនថាវាជាវដ្តសីតុណ្ហភាពថ្ម វដ្តនៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ការទុកដាក់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ វានឹងមានកម្រិតខុសៗគ្នានៃឧស្ម័នប៉ោង។

ថ្មនៅក្នុងដំណើរការសាកថ្មដំបូង និងការឆក់ ផ្ទៃអេឡិចត្រូតបង្កើតបានជា Sola (SolideElectrolyte Interface film)។ ការបង្កើតអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន SEI ហ្វីលគឺមានសារៈសំខាន់ដើម្បីកាត់បន្ថយការ decomposition នៃ EthyleneCarbonate ខណៈពេលដែល alkyl lithium និង Li2CO3 ត្រូវបានបង្កើតវានឹងមានបរិមាណ Co និង C2H4 ច្រើន។ DMC (DMETHYLCARBONATE), EMC (Ethylmethylcarbonate) នៅក្នុងសារធាតុរំលាយក៏ជា rlico3 និង roli កំឡុងពេលបង្កើតខ្សែភាពយន្ត អមដោយឧស្ម័ន និងឧស្ម័ន CO ដូចជា CH4, C2H6 និង C3H8 ។

នៅក្នុងដំណោះស្រាយអេឡិចត្រូលីតមូលដ្ឋាន PC (PropyleneCarbonate) ការកើតឡើងនៃឧស្ម័នគឺទាក់ទងគ្នាហើយវាមានសារៈសំខាន់ណាស់ដែលឧស្ម័ន C3H8 ដែលបង្កើតឡើងដោយការកាត់បន្ថយកុំព្យូទ័រ។ ថ្ម Lithium iron phosphate ទន់ឆ្អិនខ្លាំងបំផុតនៅចុងបញ្ចប់នៃការសាកថ្ម 0.1c ក្នុងអំឡុងពេលវដ្តដំបូង។

ដូចដែលអាចមើលឃើញខាងលើការបង្កើត SEI នឹងអមជាមួយរូបរាងនៃបរិមាណឧស្ម័នដ៏ច្រើនដែលជាដំណើរការមិនល្អឥតខ្ចោះនេះ។ វត្តមានរបស់ H2O នៅក្នុងភាពមិនបរិសុទ្ធ បណ្តាលឱ្យចំណង PF នៅក្នុង LiPF6 មិនស្ថិតស្ថេរ បង្កើត HF, HF នឹងបណ្តាលឱ្យមានឧស្ម័នមិនស្ថិតស្ថេរ អមជាមួយឧស្ម័ន។ វត្តមាន H2O លើសនឹងប្រើប្រាស់ Li + បង្កើត LiOH, LiO2 និង H2 បង្កើតជាឧស្ម័ន។

នៅក្នុងការផ្ទុកនិងដំណើរការបន្ទុកនិងការបញ្ចេញទឹករយៈពេលយូរនឹងមានឧស្ម័ននៅក្នុងឧស្ម័នមួយ។ សម្រាប់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងបិទជិត ឧស្ម័នមួយចំនួនធំអាចបណ្តាលឱ្យថ្មរងឥទ្ធិពល ដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការរបស់ថ្ម និងធ្វើឱ្យអាយុកាលថ្មខ្លី។ ថ្មមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ថ្មនៅក្នុងដំណើរការផ្ទុក។

ចំណុចពីរខាងក្រោម៖ (1) H2O ដែលមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធថ្ម បណ្តាលឱ្យមានការបង្កើត HF ដែលបណ្តាលឱ្យខូចខាតដល់ SEI ។ O2 នៅក្នុងប្រព័ន្ធអាចបណ្តាលឱ្យមានអុកស៊ីតកម្មនៃអេឡិចត្រូលីតដែលជាលទ្ធផលនៅក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើននៃ CO2; (2) ប្រសិនបើខ្សែភាពយន្ត SEI មិនស្ថិតស្ថេរបានបង្កើតឡើងជាលើកដំបូង នោះខ្សែភាពយន្ត SEI មិនស្ថិតស្ថេរ ហើយភាពធន់នៃខ្សែភាពយន្ត SEI នឹងបញ្ចេញអ៊ីដ្រូកាបូន។ ឧស្ម័នតាមថ្នាក់។

ក្នុងអំឡុងពេលវដ្តនៃការសាកថ្ម និងការបញ្ចេញថាមពលរយៈពេលយូរនៃថ្ម ទម្រង់គ្រីស្តាល់នៃវត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតវិជ្ជមានបានផ្លាស់ប្តូរ និងភាពមិនស្មើគ្នានៃសក្តានុពលចំណុចនៃអេឡិចត្រូតបានបណ្តាលឱ្យសក្តានុពលចំណុចមួយចំនួនខ្ពស់ពេក អេឡិចត្រូតថយចុះ ហើយខ្សែភាពយន្តផ្ទៃអេឡិចត្រូតកាន់តែក្រាស់។ ភាពធន់នៃចំណុចប្រទាក់អេឡិចត្រូតកើនឡើង ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសក្ដានុពលប្រតិកម្ម ដែលបណ្តាលឱ្យមានការរលួយនៃអេឡិចត្រូតនៅលើផ្ទៃអេឡិចត្រូត ហើយវត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតវិជ្ជមានក៏អាចបញ្ចេញឧស្ម័នផងដែរ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សេងៗគ្នាបរិមាណនៃការផលិតថ្មគឺខុសគ្នា។

នៅក្នុងថ្មប្រព័ន្ធអវិជ្ជមាន graphite មូលហេតុនៃការទទួលទានឧស្ម័នមានសារៈសំខាន់ឬខ្សែភាពយន្ត SEI បង្កើតដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើសំណើមលើសពីស្តង់ដារលំហូរគីមីគឺមិនធម្មតាកញ្ចប់គឺអន់ហើយឧស្សាហកម្មត្រូវបានចាត់ទុកថាជាទូទៅ Li4TI5O12 ការហើមរបស់ថ្មមានសារៈសំខាន់ដែលសម្ភារៈខ្លួនវាងាយស្រួលក្នុងការស្រូបយកទឹកប៉ុន្តែមិនមានភស្តុតាងពិតប្រាកដដើម្បីបញ្ជាក់ពីការរំពឹងទុកនេះទេ។ ក្រុមហ៊ុន Tianjin Life Battery Company Xiong et al., នៅក្នុងអរូបីនៃឯកសារសន្និសិទអគ្គិសនីអន្តរជាតិលើកទី 15 មិនមានការគាំទ្រទិន្នន័យសម្រាប់ CO2, CO, alkanes និងបរិមាណតិចតួចនៃ olefins នៅក្នុងសមាសធាតុឧស្ម័ន ហើយមិនមានទិន្នន័យគាំទ្រសម្រាប់សមាសភាព និងសមាមាត្រជាក់លាក់នោះទេ។

Belharouak ជាដើម។ ប្រើឧស្ម័ន chromatography-mass spectrometry ដើម្បីទទួលបានម៉ាស៊ីនត្រជាក់ថ្ម។ សមាសធាតុសំខាន់នៃឧស្ម័នគឺ H2 ក៏ដូចជា CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, C3H6 ជាដើម។

រូបភាព 8LI4Ti5O12 / LiMN2O4 ថ្មនៅ 30, 45, 60 ° C សម្រាប់ 5 ខែនៃធាតុផ្សំឧស្ម័ន ប្រព័ន្ធរាវអេឡិចត្រូលីតដែលត្រូវបានជ្រើសរើសដោយ LiPF6 / Ec: EMC ម្ល៉ោះ LiPF6 មាននៅក្នុងអេឡិចត្រូលីត: PF5 គឺជាប្រភេទអាស៊ីតខ្លាំង ងាយនឹងបង្កឱ្យមានការរលួយ និងបង្កើនបរិមាណនៃ Pcarbonate ។ PF5 រួមចំណែកដល់ការបំបែកអេឡិចត្រូលីត ឧស្ម័ន CO2 CO និង CXHY ។ ការគណនាក៏បង្ហាញផងដែរថាការរលាយ EC កើតឡើងឧស្ម័ន CO, CO2 ។

C2H4 និង C3H6 គឺ C2H6 និង C3H8 ត្រូវបានបង្កើត ហើយប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម C2H6 + បានកើតឡើងរៀងគ្នា ហើយ Ti4+ ត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជា Ti3+ ។ យោងតាមការស្រាវជ្រាវពាក់ព័ន្ធ H2 វាបានមកពីទឹកដាននៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតប៉ុន្តែមាតិកាទឹកនៅក្នុងអេឡិចត្រូលីតទូទៅគឺប្រហែល 20 × 10-6 និងឧស្ម័ននៃ H2 ។ ការពិសោធន៍របស់សាកលវិទ្យាល័យ Shanghai Jiaotong Wu Kai ត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើឱ្យបរិមាណថ្មក្រាហ្វិច / NCM111 ទាបបំផុត។

ការសន្និដ្ឋានបានសន្និដ្ឋានថាប្រភពនៃ H2 គឺជាការ decomposition នៃកាបូននៅក្រោមតង់ស្យុងខ្ពស់។ ទី​៣ ដំណើរការ​ខុស​ប្រក្រតី​ដែល​បណ្តាល​ឱ្យ​មានការ​រីក​រាលដាល ១. ការវេចខ្ចប់មិនល្អ សមាមាត្រនៃស្នូលថ្មដែលមានរាងសំប៉ែតដែលបណ្តាលមកពីការវេចខ្ចប់មិនល្អត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។

មូលហេតុនៃកញ្ចប់បីចំហៀង TopSealing, Sideealing និង Degassing ត្រូវបានណែនាំ។ ការវេចខ្ចប់ចំហៀងណាមួយអាចបណ្តាលឱ្យស្នូលថ្ម។ វាដំណើរការ TopSealing និង Degassing ។

TopSealing មានសារៈសំខាន់ដែលថាប៊ីតថេបត្រូវបានបិទជិតមិនបានល្អ។ ការបំបែកសារធាតុគឺមានសារៈសំខាន់ចំពោះស្រទាប់ (រួមទាំងដំណោះស្រាយអគ្គិសនី) ផលប៉ះពាល់នៃអង្គធាតុរាវ និងជែលធ្វើឱ្យ PP និង Al ផ្តាច់ចេញ។ កញ្ចប់​មិន​សូវ​មាន​សំណើម​ក្នុង​ខ្យល់​ចូល​ទៅ​ក្នុង​កោសិកា​ខាង​ក្នុង ដែល​បណ្ដាល​ឱ្យ​មាន​សូលុយស្យុង​អេឡិចត្រូលីត​ដើម្បី​បំបែក​ឧស្ម័ន។ល។

2. ផ្ទៃហោប៉ៅត្រូវបានខូចខាត ស្នូលថ្មត្រូវបានខូចខុសប្រក្រតី ឬខូចដោយសិប្បនិម្មិតនៅក្នុងដំណើរការនៃការខូចខាតមិនធម្មតា (ដូចជារន្ធដោត) ទៅផ្នែកខាងក្នុងនៃស្នូលថ្ម។ 3.

ពិការភាពជ្រុងត្រូវបានខូចខាត។ ដោយសារតែការខូចទ្រង់ទ្រាយពិសេសនៃអាលុយមីញ៉ូមនៅក្នុងគែម ពោងសុវត្ថិភាពនឹងធ្វើឱ្យខូចទីតាំងមុំបណ្តាលឱ្យមានការបែក Al (ស្នូលថ្មកាន់តែធំ ថង់ខ្យល់កាន់តែធំ ខូចកាន់តែច្រើន) និងបាត់បង់របាំងនៃការប្រើប្រាស់ទឹក។ អាច​ត្រូវ​បាន​ធូរស្រាល​នៅ​ក្នុង​ស្នាម​ជ្រួញ​ជ្រុង​ឬ​សារធាតុ​ស្អិត​ក្តៅ។

ហើយនៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្សាភ្ជាប់ខាងលើហាមឃាត់ការយកកោសិកាចល័តពោងសុវត្ថិភាព ប៉ុន្តែក៏ត្រូវយកចិត្តទុកដាក់បន្ថែមទៀតចំពោះវិធីសាស្ត្រប្រតិបត្តិការដើម្បីការពារការប្តូរថ្មនៅលើបន្ទះចាស់។ 4. មាតិកាទឹកខាងក្នុងនៃស្នូលថ្មលើសពីស្តង់ដារ នៅពេលដែលមាតិកាទឹកលើសពីស្តង់ដារ អេឡិចត្រូលីតនឹងបរាជ័យក្នុងការបង្កើត ឬ degassing។

មូលហេតុដែលមាតិកាទឹកខាងក្នុងលើសពីស្តង់ដារមានសារៈសំខាន់: មាតិកាទឹកនៃអង្គធាតុរាវអេឡិចត្រូលីតលើសពីបទដ្ឋាន ការដុតនំត្រូវបានលើសហើយបន្ទប់ស្ងួតលើសពី។ ប្រសិនបើបរិមាណទឹកលើសពីស្តង់ដារ ការត្រួតពិនិត្យឡើងវិញនៃដំណើរការអាចត្រូវបានអនុវត្ត។ 5.

ដំណើរការខុសប្រក្រតីនៃដំណើរការបន្ថែម ដំណើរការបង្កើតខុសអាចបណ្តាលឱ្យមានការហើមនៃស្នូលថ្ម។ 6. ភ្នាស Si មិនស្ថិតស្ថេរ ស្នូលថ្មត្រូវបានរុញភ្ជាប់បន្តិចក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការសាកថ្មសាកល្បងសមត្ថភាព។

7. លើសពីនេះ ដោយសារដំណើរការខុសប្រក្រតីនៃម៉ាស៊ីន ឬម៉ាស៊ីន ឬបន្ទះការពារ ធ្វើឱ្យស្នូលថ្មលើសការសាក ឬឆក់ខ្លាំងពេក ស្នូលថ្មនឹងហូរចេញយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។ 8.

សៀគ្វីខ្លី ដោយសារកំហុសប្រតិបត្តិការបណ្តាលឱ្យសៀគ្វីខ្លីនៅក្នុងទំនាក់ទំនងផ្ទាំងពីរនៅក្នុងកោសិកាសាកថ្ម ស្នូលថ្មនឹងស្គរយ៉ាងលឿន ហើយថេបនឹងឆេះជាពណ៌ខ្មៅ។ 9. សៀគ្វីខ្លីខាងក្នុង ផ្ទៃខាងក្នុងនៃស្នូលថ្មធ្វើឱ្យថ្មបញ្ចេញកំដៅយ៉ាងលឿនខណៈពេលដែលធ្ងន់ធ្ងរ។

មានហេតុផលជាច្រើនសម្រាប់សៀគ្វីខ្លីខាងក្នុង: បញ្ហាការរចនា; ភាពឯកោនៃភ្នាសរួញ, curling, ការខូចខាត; ភាពមិនប្រក្រតីនៃកោសិកា Bi-Cell; ភ្នាសរំអិលក្នុងភាពឯកោ; សម្ពាធនៃការគៀបធំពេក; សម្ពាធគែមក្តៅគឺលើស។ ឧទហរណ៍ វាបានមកពីការខ្វះទទឹង ហើយកំដៅនៃជាតិដែកគឺលើសពី extruded ថ្ម។ 10.

ការ corrosion ស្នូលថ្មត្រូវបាន corroded ស្រទាប់អាលុយមីញ៉ូមត្រូវបានប្រតិកម្មហើយរបាំងនៃការប្រើប្រាស់ទឹកត្រូវបានបាត់បង់ហើយ flatulence កើតឡើង។ 11. ភាពខុសប្រក្រតីនៃម៉ាស៊ីនបូមធូលី ប្រព័ន្ធ ឬម៉ាស៊ីន បណ្តាលឱ្យដំណើរការខុសប្រក្រតីនៃម៉ាស៊ីនបូមធូលី Degassing មិនហ្មត់ចត់។ ផ្ទៃវិទ្យុសកម្មកម្ដៅរបស់ Vacuumsealing មានទំហំធំពេក ដែលបណ្តាលឱ្យ Degassing បូម bayonets វាយលុកកាបូប Pocket ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងបណ្តាលឱ្យដង្ហើមដែលមិនស្អាត។

ការទប់ស្កាត់ការផលិតឧស្ម័នមិនប្រក្រតីចំនួនបួន ដើម្បីទប់ស្កាត់ការផលិតឧស្ម័នមិនប្រក្រតី ដើម្បីចាប់ផ្តើមពីទាំងការរចនាសម្ភារៈ និងដំណើរការផលិត។ ទី 1 សម្ភារៈបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនិងប្រព័ន្ធរាវអេឡិចត្រូលីតត្រូវបានទាមទារដើម្បីធានាការបង្កើតខ្សែភាពយន្ត SEI ដែលមានស្ថេរភាពក្រាស់ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពនៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាននិងរារាំងការកើតឡើងនៃផលិតកម្មឧស្ម័នមិនប្រក្រតី។ ការព្យាបាលអេឡិចត្រូលីតច្រើនតែប្រើសារធាតុបន្ថែមការបង្កើតហ្វីលតិចតួចដើម្បីធ្វើឱ្យភ្នាស SEI កាន់តែឯកសណ្ឋាន ក្រាស់ កាត់បន្ថយភ្នាស SEI ធ្លាក់ចុះ និងការបង្កើតឡើងវិញនូវដំណើរការផលិតឧស្ម័នកំឡុងពេលប្រើប្រាស់ ហើយការសិក្សាដែលពាក់ព័ន្ធបានរាយការណ៍ ហើយជាការពិតកម្មវិធីដូចជា Chengxi នៃសាកលវិទ្យាល័យ Harbin University of Technology ការប្រើខ្សែភាពយន្តបង្កើតសារធាតុបន្ថែម VC អាចកាត់បន្ថយបាតុភូត airflant ថ្ម។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវត្រូវបានផ្តោតទៅលើការបន្ថែមសមាសធាតុតែមួយ ឥទ្ធិពលមានកម្រិត។ Cao Changhe ជាដើម។ នៃសាកលវិទ្យាល័យ East China University of Science and Technology ដោយប្រើសមាសធាតុ VC និង PS ជាខ្សែភាពយន្តអេឡិចត្រូលីតថ្មីដែលបង្កើតជាសារធាតុបន្ថែម ទទួលបានលទ្ធផលល្អ ហើយថ្មត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងក្នុងអំឡុងពេលដាក់ និងចរាចរសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

ការសិក្សាបានបង្ហាញថាធាតុផ្សំនៃខ្សែភាពយន្ត SEI ដែលបង្កើតឡើងដោយ EC និង Vc គឺជាអាល់គីលកាបូណាតលីនេអ៊ែរ ហើយអាល់គីលកាបូណាតដែលភ្ជាប់នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់មិនស្ថិតស្ថេរ ធ្វើឱ្យខូចឧស្ម័នបង្កើត (ដូចជា CO2 ជាដើម) ហើយថ្មកំពុងឡើងប៉ោង។ ខ្សែភាពយន្ត SEI ដែលបង្កើតឡើងដោយ PS គឺ lithium alkylsulfonate ទោះបីជាមានពិការភាពក៏ដោយ ប៉ុន្តែមានរចនាសម្ព័ន្ធពីរវិមាត្រជាក់លាក់ ដែលនៅតែមានស្ថេរភាពជាងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅក្នុង LiC ។

នៅពេលដែល VC និង PS ត្រូវបានប្រើ PS បង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធពីរវិមាត្រដែលមានបញ្ហានៅក្នុងផ្ទៃអវិជ្ជមាននៅពេលដែលវ៉ុលទាបហើយ Vc នៃវ៉ុលកើនឡើងក៏បង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធលីនេអ៊ែរនៃអាល់កុលកាបូណាតដែលអាល់កុលកាបូនត្រូវបានបំពេញ។ នៅក្នុងពិការភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធពីរវិមាត្រខ្សែភាពយន្ត SEI ដែលធ្វើអោយរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញមានស្ថេរភាពមានរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញ។ ខ្សែភាពយន្ត SEI នៃរចនាសម្ព័ន្ធនេះបង្កើនស្ថេរភាពរបស់វាយ៉ាងខ្លាំងដែលអាចទប់ស្កាត់ឧស្ម័នឧស្ម័នដែលបណ្តាលមកពីការរលួយភ្នាស។

លើសពីនេះ ចាប់តាំងពីសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើអេឡិចត្រូត cobalt និងអេឡិចត្រូលីតនៃអេឡិចត្រូលីត ផលិតផល decomposition អាចជំរុញការរំលាយសារធាតុរំលាយនៅក្នុងអេឡិចត្រូលីត ដូច្នេះថ្នាំកូតផ្ទៃនៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូតវិជ្ជមានមិនត្រឹមតែអាចបន្ថែមស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធនៃសម្ភារៈប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងទំនាក់ទំនងក្នុងអេឡិចត្រូលីត កាត់បន្ថយឧស្ម័នដែលបង្កើតដោយអេឡិចត្រុងវិជ្ជមានសកម្ម អ៊ីយ៉ូត ដូច្នេះផ្ទៃនៃភាគល្អិតនៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូតវិជ្ជមានបង្កើតស្រទាប់ថ្នាំកូតដែលមានស្ថេរភាពនិងពេញលេញក៏ជាទិសដៅនៃការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលបច្ចុប្បន្នផងដែរ។