Мека пакет полнење литиум батерија испакнати причина супер резиме

2022/04/08

Автор: Iflowpower -Добавувач на преносни електрани

Постојат многу причини за испакнатоста на литиум јонската батерија. Според искуството поврзано со експериментално истражување и развој, авторот ги дели причините за испакнување на литиум-јонската батерија во три категории. Прво, дебелината на ќелиите на батеријата предизвикана од проширувањето за време на циклусот; вториот се должи на испакнувањето на оксидацијата на електролитичката течност.

Трето, батерискиот пакет не е строго воведен во испакнатиот дефект предизвикан од вода, аголно оштетување. Различни во различни батериски системи, водечки фактори на варијации на дебелината на батеријата, како што се ќелиите на батеријата со негативна електрода на литиум титанат, важни фактори на испакнување се тапаните за гас; во графит негативни електроди систем, дебелината на пол дебелина и најголемиот дел од батеријата За да се промовира употреба. Јас.

Варијација на дебелината на електродата на графит негативни фактори на експанзија и механизам, дискусија дека литиум-јонската батерија се зголемила во процесот на полнење до негативна експанзија, позитивниот однос на проширување на електродата е само 2 ~ 4%, а негативната електрода е обично од графит, леплива . Поврзувачки, спроводлив јаглероден состав, при што односот на проширување на самиот графитен материјал достигнува ~ 10%, што предизвикува важен фактор на влијание во промената на односот на негативната експанзија на графит, вклучувајќи: формирање на SEI филм, состојба на превртување, SOC), параметри на процесот, и други фактори кои влијаат. (1) SEI филмот формира литиум-јонска батерија за првото полнење и празнење, електролитот реагира во графитни честички во интерфејсот на цврсто-течна фаза, формирајќи слој за пасивација (SEI филм) што ја покрива површината на материјалот на електродата, SEI филм Дебелината на анодата е значително зголемена, а бидејќи се појавува SEI филм, дебелината на батеријата е зголемена за околу 4%.

Од процесот на долгорочна циркулација, според физичката структура и специфичната површина на различни графици, ќе се појави циркулаторниот процес и динамичниот процес на новото производство на SEI, како што е листот графит во споредба со поголем сооднос на проширување. (2) Во процесот на циркулација, експанзијата на обемот на графитната анодна и SOC на батеријата имаат добра периодична функционална врска, односно, бидејќи јоните на литиум постојано се вградени во волуменот на графитот (зголемувањето на SOC на батеријата). Постепено се шири, кога јонот на литиум се испушта од графитната анода, електричното јадро SOC постепено се намалува, а соодветната графитна анода постепено се намалува.

(3) Процесни параметри Од аспект на процесните параметри, густината на набивање има големо влијание врз анодата на графитот. За време на ладниот притисок на столбот, постои поголем притисок на стресот во слојот на графитната анодна фолија, што е високотемпературно печење на столбот. Тешко е целосно да се ослободи.

Кога ќелијата циркулира, електролитот најчесто се користи поради вградување и екстракција на јони на литиум, а електролитскиот раствор најчесто се користи, а напрегањето на дијафрагмата се ослободува во процесот на циркулација, а односот на проширување се зголемува. Од друга страна, големината на компактната густина ја одредува големината на празниниот капацитет на анодниот филм, а капацитетот на порите во филмскиот слој може ефикасно да го апсорбира волуменот на проширувањето на полот, капацитетот на празнина е мал, кога полот се шири , нема доволно проширување на просторната апсорпција Волуменот, во овој момент, проширувањето може да се прошири само надвор од мембранскиот слој, а волуменското проширување на анодниот лист може да се прошири. (4) Друг фактор јачина на врската на лепилото (лепило, графитни честички, спроводлив јаглерод и цврстина на поврзување на меѓусебната интерфејс), однос на полнење и празнење, отекување на лепилото и електролит, честички од графит Обликот и неговата волуменска густина, како и како електродното проширување на експанзијата на електродата итн.

Односот на проширување се пресметува: пресметката на односот на проширување се мери со секундарниот елемент X, Y големина на насоката, средното мерење Z дебелина на насоката и се мери по ќебето и батеријата. Слика 1 Влијанието на мерењето на анодниот лист и ефектот на квалитетот на облогата врз негативната поларна експанзија се користи како фактор на густина на набивање и квалитет на облогата, и се зема секое од трите различни нивоа, а целиот фактор е ортогонален експериментален дизајн (како што е прикажано во Табела 1) Други услови на секоја група. Слика 2 (а), (б) може да се види дека по полнењето на батеријата, односот на проширување на анодниот лист во насока X / Y / Z се зголемува како што се зголемува компактната густина.

Кога густината на набивање се зголемува од 1,5 g / cm3 на 1,7 g / cm3, односот на проширување на насоката X / Y се зголемува од 0.

7% до 1,3%, а соодносот на проширување на насоката Z се зголемува од 13% на 18%. Како што може да се види од Слика 2 (а), при различни густини на набивање, односот на проширување на X-насочот е поголем од насоката Y, а причината за овој феномен е важна е предизвикана од чекорот на ладење на полот, за време на процесот на ладен притисок , столбот минува низ притисокот Кога валјакот, според минималниот отпор, материјалот се протекува со надворешна сила, а материјалната точка ќе тече во насока во која отпорот е минимален.

Кога стапката на проширување на анодата е ладна во различни насоки, минималната насока на отпорот е насока MD (пол) Насоката Y, како што е прикажано на Сл. 3), напрегањето полесно се ослободува во насока MD, а отпорот на насоката TD (насоката X на плочата) е голем, напрегањето на пресата на валјакот не се ослободува лесно, насоката ТД треба да биде поголема отколку насоката MD. Затоа, откако ќе се наполни филмот на електродата, стапката на проширување на насоката X е поголема од стапката на проширување на насоката Y.

Од друга страна, компактната густина е зголемена, капацитетот на поларната пора е намален (како што е прикажано на слика 4), при полнење, нема внатре во слојот на анодниот филм Доволно простор го апсорбира обемот на експанзијата на графитот, а надворешната манифестација е проширен во три насоки од максималниот лист до X, Y, Z. Како што може да се види од сликите 2 (в), (г), масата на облогата се зголемува од 0,140 g / 1, 540.

25 mm2 до 0,190 g / 1, 540,25 mm2, а односот на проширување на насоката X се зголемува од 0.

84% до 1,15%, Y Насоката на проширување е зголемена од 0,89% на 1.

05%, односот на проширување на насоката Z и трендот на промена на насоката X/Y се обратни, што е намалено, од 16,02% на 13,77%.

Објаснувањето на проширувањето на анодата на мастилото во трите насоки X, Y, Z и промената на промените во квалитетот на облогата се важни за значителни промени во дебелината на слојот на филмот. Горенаведените варијации на негативните електроди и резултатите од литературата се конзистентни, односно колку е помала дебелината на агрегатната течност и дебелината на слојот на филмот, толку е поголем стресот во колекторот. Слика 3 Шематски дијаграм на процесот на ладен притисок на анодна Слика 4 Промени на празнините при различни густини на набивање Дебелината на бакарната фолија на негативната експанзија е избрана од дебелината на бакарната фолија и квалитетот на облогата, дебелината на бакарната фолија е земена од 6 и 8 μm, и анодата, соодветно.

Масата на облогата беше 0,140 g / 1, 540,25 mm2 и 0.

190 g / 1, 540,25 mm2, а густината на набивање беше 1,6 g / cm3, а другите групи на експерименти беа исти, а експерименталните резултати се прикажани на слика 5.

Како што може да се види од сликите 5 (а), (в), под квалитетот на двете различни облоги, анодната лушпа на бакарната фолија во насока X / Y е помала од 6 μm, што покажува дека дебелината на бакарот се додава фолија, поради додадениот модул на еластичност (види Слика 6), т.е. способноста за заштита од деформација е зајакната, а употребата на ограничувањата за проширување на анодата е зголемена, а односот на проширување е намален. Според литературата, под истиот квалитет на облогата, дебелината на бакарната фолија се зголемува, концентрираната дебелина и односот на дебелината на слојот на филмот се зголемени, а напрегањето во тековниот колектор е мал, а односот на поларната експанзија е мал. . Во насока Z, трендот на промена на стапката на проширување е сосема спротивен, и може да се види од Слика 5 (б), дебелината на бакарната фолија се зголемува и се додава односот на проширување; од Сл.

5 (б), (г) може да се видат кога се обложени Кога квалитетот е зголемен од 0,140 g / 1.540,25 mm2 на 0.

190 g / 1.540,25 mm2, дебелината на бакарната фолија е зголемена, а стапката на проширување е намалена. Дебелината на бакарната фолија е зголемена, иако е погодна за намалување на сопственото напрегање (јачина), напрегањето при новото зголемување на филмот, што резултира со нова стапка на проширување на насоката Z, како што е прикажано на слика 5 (б); бидејќи квалитетот на облогата е нов Зголемената, подебела бакарна фолија ја зголеми примената на напрегањето на мембраната, но во исто време, способноста за ограничување на слојот на филмот е исто така подобрена, а силата на врзување е поочигледна, стапката на проширување на насоката Z се намалува.

Слика 5. 1, 540,25 mm2, компактната густина е 1.

6 g / cm3, дебелината на бакарната фолија е 8 μm, другите услови се исти, а експерименталните резултати се прикажани на слика 7. Како што може да се види од Слика 7 (а), различните графици се разликуваат во насока X / Y, минимум 0,27%, максимум 1.

14%, сооднос на проширување на насоката Z, максимум 17,47%, проширување на насоката X / Y Во насока z, резултатите од истата анализа се конзистентни. Меѓу нив, електричното јадро на графитот А-1 е сериозно деформирано, соодносот на деформација е 20%, а другиот сет на ќелии не се деформираат, што покажува дека односот на експанзија X / Y има значително влијание врз деформацијата на електричните ќелии .

Слика 7. насока Y. (Насоката X е насоката на оската на ролерот за време на процесот на ладен притисок, насоката Y е насоката на машината). (2) Квалитетот на новиот слој, односот на проширување во насока X / Y е зголемен, стапката на проширување на насоката Z е намалена; квалитетот на новиот слој може да предизвика зголемен стрес на истегнување во тековниот колектор.

(3) Подобрете го интензитетот на колекторот и потиснете го проширувањето на анодниот лист во насока X / Y. (4) Различни типови на графит, разликата во односот на проширување во X/Y, Z е голема, при што големината на експанзијата во насока X/Y е голема до деформацијата на електричната ќелија. Второ, внатрешното производство на гас на најголемиот дел од батеријата предизвикано од батерискиот гас е уште една важна причина за испакнување на батеријата, без разлика дали тоа е циклус на температура на батеријата, циклус на висока температура, полици со висока температура, тој ќе има различни степени на испакнат гас.

Батерија Во првиот процес на полнење и празнење, површината на електродата формира Sola (филм за интерфејс со солид електролит). Формирањето на негативната електрода SEI филм е важно за да се намали распаѓањето на етилен карбонат, додека се генерираат алкил литиум и Li2CO3, ќе има голема количина на Co и C2H4. DMC (DMETHYLCARBONATE), EMC (Ethylmethylcarbonate) во растворувачот е исто така rlico3 и roli за време на формирањето на филмот, придружени со гас и CO гас како што се CH4, C2H6 и C3H8.

Во компјутерскиот (пропиленкарбонат) базен електролитски раствор, појавата на гас е релативно, и важно е гасот C3H8 да се генерира со редукција на компјутерот. Меко зовриена литиумска батерија со литиум железо фосфат е најтешката на крајот од 0,1c полнењето во текот на првиот циклус.

Како што може да се види погоре, формирањето на SEI ќе го придружува појавувањето на голема количина гас, овој процес на несовршеност. Присуството на H2O во нечистотиите предизвикува P-F врската во LiPF6 да биде нестабилна, генерирајќи HF, HF ќе резултира со нестабилен, придружен гас што го придружува гасот. Вишокот на присуство на H2O ќе троши Li +, ќе генерира LiOH, LiO2 и H2 резултира со гас.

Во процесот на складирање и долгорочно полнење и празнење, ќе има гас во гасот. За запечатената литиум-јонска батерија, голем број гас може да предизвикаат влијание врз батеријата, што влијае на перформансите на батеријата и го скратува животниот век на батеријата. Батеријата е важна за батеријата во процесот на складирање.

Следните две точки: (1) H2O што постои во системот на батерии предизвикува генерирање на HF, што резултира со оштетување на SEI. О2 во системот може да предизвика оксидација на електролитот, што резултира со голема количина на CO2; (2) Ако SEI филмот нестабилен е формиран во прв пат, SEI филмот е нестабилен, а еластичноста на SEI филмот ќе го ослободи јаглеводородот. Гас базиран на класа.

За време на долготрајниот циклус на полнење и празнење на батеријата, кристалната форма на материјалот на позитивната електрода се менува, а нерамномерноста на точкестиот потенцијал на електродата предизвикала одреден точкаст потенцијал премногу висок, електролитот се намалува и површинскиот филм на електродата постојано се згуснува. Отпорот на интерфејсот на електродата се зголемува, дополнително го подобрува реакциониот потенцијал, што резултира со распаѓање на електролитот во површината на електродата, а материјалот на позитивната електрода може исто така да го ослободи гасот. Во различни системи, количината на производство на батерии е различна.

Во батеријата на графит негативниот систем, причината за внесот на гас е важна или SEI филмот е генериран како што е опишано погоре, влагата го надминува стандардот, хемискиот проток е ненормален, пакувањето е слабо, а индустријата генерално се смета за Li4TI5O12 Надуеност на батеријата важно е самиот материјал да биде лесен за апсорпција на вода, но нема точни докази за да се докаже оваа шпекулација. Tianjin Life Battery Company Xiong et al., Во апстрактот на трудовите од 15-та меѓународна Електрична конференција, нема поддршка за податоци за CO2, CO, алкани и мали количини на олефини во компонентите на гас, и немаат поддршка за податоци за специфичен состав и пропорција.

Belharouak, итн. користат гасна хроматографија-масена спектрометрија за да се добие климатизација на батеријата. Важна компонента на гасот е H2, како и CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, C3H6 итн.

Слика 8LI4Ti5O12 / LiMN2O4 Батерија на 30, 45, 60 ° C за 5 месеци гасни состојки. да предизвика разградување на карбонатот, а количината на PF5 се зголемила со зголемувањето на температурата. PF5 придонесува за распаѓање на електролити, CO2, CO и CXHY гасови. Пресметката, исто така, покажува дека EC распаѓањето се случува CO, CO2 гас.

C2H4 и C3H6 се C2H6 и C3H8 се генерирани и C2H6 + оксидативните реакции се случиле, соодветно, и Ti4 + се намалува на Ti3 +. Според релевантните истражувања H2, тој потекнува од траги на вода во електролитот, но содржината на вода во општиот електролит е околу 20 × 10-6, а гасот на гасот H2. Експериментот на Ву Каи на Универзитетот во Шангај Џиаотонг беше искористен за да се направи количината на графит / NCM111 на батеријата многу мала.

Заклучокот заклучи дека изворот на H2 е разградување на карбонат под висок напон. Трето, процесот е ненормален, предизвикувајќи појава на проширување 1. Слабо пакување, процентот на изедначување на јадрото на батеријата предизвикан од лошото пакување е значително намален.

Воведени се тристраните пакувања со причина за TopSealing, Sidesealing и Degassing. Секое странично пакување може да предизвика јадро на батеријата. Врши TopSealing и Degassing.

TopSealing е важно дека битот Tab е лошо запечатен. Дегасирањето е важно за слоевите (вклучувајќи електричен раствор) Ефектите на течностите и геловите предизвикуваат PP и Al да се откачат. Пакетот слабо предизвикува влага во воздухот во внатрешната ќелија, предизвикувајќи електролитски раствор да разградува гас, итн.

2. Површината на џебот е оштетена, јадрото на батеријата е ненормално оштетено или вештачки скршено во процесот на абнормално оштетување (како што се дупките) во внатрешноста на јадрото на батеријата. 3.

Аголните нарушувања се оштетени. Поради посебната деформација на алуминиумот во прирабницата, тресењето на воздушното перниче ќе ја наруши аголната положба предизвикува кинење на Al (колку е поголемо јадрото на батеријата, толку е поголемо воздушното перниче, толку повеќе ќе се скрши) и ќе ја изгуби бариерата за користење на вода. Може да се ослободи со аголна брчка или топло топено лепило.

И во горниот запечатување процес забранува преземање на воздушното перниче мобилни ќелија, но, исто така, се обрне поголемо внимание на начинот на работа за да се спречи замав на батеријата на стареењето плоча. 4. Внатрешната содржина на вода во јадрото на батеријата го надминува стандардот, штом содржината на вода ќе го надмине стандардот, електролитот ќе пропадне во формирањето или дегасирањето.

Причината зошто внатрешната содржина на вода го надминува стандардот е важна: содржината на вода во електролитната течност го надминува стандардот, ПЕЧЕЊЕТО е надминато, а сувата просторија е надмината. Доколку содржината на вода го надминува стандардот, може да се изврши ретроспективна проверка на процесот. 5.

Екстраформирани абнормалности на процесот, погрешниот процес на формулација може да предизвика надуеност на јадрото на батеријата. 6. Si мембраната е нестабилна, јадрото на батеријата е малку израмнето за време на процесот на полнење на тестот за капацитет.

7. Преполнете, над, поради абнормалност на процесот или машината или заштитната плоча, направете го јадрото на батеријата да се преполни или претерано да се испразни, јадрото на батеријата сериозно ќе се испразни. 8.

Краткиот спој, поради грешката во работењето предизвикува краток спој во контакт со два јазичиња во ќелијата за полнење, јадрото на батеријата брзо ќе тапан, а Tab ќе изгори црно. 9. Внатрешен краток спој, внатрешноста на јадрото на батеријата предизвикува батеријата брзо да ја испушта топлината додека сериозно.

Постојат многу причини за внатрешни кратки кола: проблеми со дизајнот; намалување на изолационата мембрана, виткање, оштетување; Неусогласеност на Bi-Cell; мембрана за изолација; притисокот на стегачот е преголем; притисокот на жешкиот раб е прекумерен. На пример, тоа се должи на недостаток на ширина, а топлината на железото е над екструдирана батеријата. 10.

Корозија, јадрото на батеријата е кородирано, алуминиумскиот слој е реагиран, а бариерата употреба на вода се губи и се јавува надуеност. 11. Абнормалност на вакуум екстраверзија, систем или машина предизвикува вакуумска абнормалност Дегасирањето не е темелно; Областа на топлинско зрачење на правосмукалката е преголема, што предизвикува бајонетите за пумпање со дегасирање ефективно да ја продупчат џебната торба и да предизвикаат здив што не е чист.

Четири инхибиција на абнормалното производство на гас за да го инхибира абнормалното производство на гас за да започне и од дизајнот на материјалот и од производните процеси. Прво, материјалот за оптимизација и електролитски течен систем се потребни за да се обезбеди формирање на густа стабилна SEI филм, да се подобри стабилноста на материјалот на позитивната електрода и да се спречи појавата на абнормално производство на гас. Третманот на електролит често користи мала количина додаток за формирање филм за да ја направи SEI мембраната поуниформа, густа, намалувајќи го паѓањето на SEI мембраната и производството на гас во текот на регенеративниот процес, а поврзаните студии објавија и всушност апликации, како што е Chengxi од Универзитетот Харбин на технологијата, со користење на филм формирање додаток VC може да се намали појавата на батерии воздух.

Сепак, истражувањето е концентрирано на адитив од една компонента, ефектот е ограничен. Cao Changhe, итн. на Универзитетот за наука и технологија на Источна Кина, користејќи VC и PS композити како нов додаток за формирање на електролитен филм, постигна добри резултати, а батеријата е значително намалена за време на полици и циркулација на високи температури.

Истражувањата покажаа дека компонентите на SEI филмот формирани од EC и Vc се линеарни алкил карбонат, а алкил карбонатот прицврстен на висока температура е нестабилен, го разградува генерирачкиот гас (како CO2, итн.) и батеријата се испакнува. Филмот SEI формиран од PS е литиум алкилсулфонат, иако има дефекти, но има одредена дводимензионална структура, која е сепак постабилна на високи температури во LiC.

Кога се користат VC и PS, PS формира неисправна дводимензионална структура на негативната површина кога напонот е низок, а покачениот Vc на напонот, исто така, формира линеарна структура на алкил карбонат, исполнет со алкил карбонат. Во дефектот на дводимензионалната структура, SEI филм кој ја стабилизира мрежната структура има мрежна структура. SEI филмот на оваа структура во голема мера ја зголемува неговата стабилност, што може ефикасно да го потисне гасниот гас предизвикан од распаѓањето на мембраната.

Понатаму, бидејќи електродата материјал базиран на кобалт и електролитот на електролитот, производот на распаѓање може да го катализира распаѓањето на растворувачот во електролитот, така што површинската обвивка на материјалот на позитивната електрода не само што може да ја додаде структурната стабилност на материјалот, туку исто така, позитивна електрода и Контакт во електролит, намалувајќи го гасот генериран од каталитичкото распаѓање на активната позитивна електрода. Затоа, на површината на позитивна електрода материјал честички формираат стабилна и целосна слој слој е исто така тековната насока на развој.

КОНТАКТИРАЈТЕ НЕ
Само кажете ни ги вашите барања, можеме да направиме повеќе отколку што можете да замислите.
Испратете го вашето барање
Chat with Us

Испратете го вашето барање

Изберете друг јазик
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Тековен јазик:Македонски