Izboklina v mehkem paketu za polnjenje litijeve baterije povzroča super povzetek

Аўтар: Iflowpower - Cyflenwr Gorsaf Bŵer Cludadwy

Obstaja veliko razlogov za izboklino litij-ionske baterije. Glede na izkušnje, povezane z eksperimentalnimi raziskavami in razvojem, avtor vzroke za izboklino litij-ionske baterije razdeli v tri kategorije. Prvič, debelina baterijskih celic, ki jo povzroča širitev med ciklom; drugi je posledica izbočenja oksidacije elektrolitske tekočine.

Tretjič, baterijski paket ni strogo uveden v izbočeno napako, ki jo povzroča voda, kotna poškodba. Različni v različnih baterijskih sistemih so glavni dejavniki variacij debeline baterije, na primer v baterijskih celicah z negativno elektrodo iz litijevega titanata, pomembni dejavniki izbočenja so plinski bobni; v sistemu grafitne negativne elektrode, debelina debeline pola in večji del baterije za spodbujanje uporabe. I.

Variacijski negativni ekspanzijski faktorji grafita in razprava o mehanizmu debeline polov elektrode, da se je litij-ionska baterija v procesu polnjenja povečala na negativno ekspanzijo, razmerje ekspanzije pozitivne elektrode je le 2 ~ 4 %, negativna elektroda pa je običajno iz grafita, lepljiva. Povezovalna, prevodna sestava ogljika, pri kateri ekspanzijsko razmerje samega grafitnega materiala doseže ~ 10 %, kar povzroči pomemben vplivni dejavnik pri spremembi negativnega ekspanzijskega razmerja grafita, vključno z: tvorbo filma SEI, stanjem prevrnitve, SOC), procesnimi parametri in drugimi vplivnimi dejavniki. (1) Film SEI tvori litij-ionsko baterijo za prvi postopek polnjenja in praznjenja, elektrolit reagira v delcih grafita na vmesniku med trdno in tekočo fazo in tvori pasivacijsko plast (film SEI), ki pokriva površino materiala elektrode, film SEI. Debelina anode se je znatno povečala in odkar se pojavi film SEI, se debelina baterije poveča za približno 4%.

Iz dolgotrajnega procesa kroženja bo glede na fizično strukturo in specifično površino različnih grafusov prišlo do kroženja in dinamičnega procesa nove proizvodnje SEI, kot je grafitna plošča v primerjavi z večjim ekspanzijskim razmerjem. (2) V procesu kroženja imata raztezanje grafitne anode in SOC baterije dobro periodično funkcionalno razmerje, to je, ker so litijevi ioni nenehno vdelani v prostornino grafita (povečanje SOC baterije). Postopoma se razširi, ko se litij-ion izprazni iz grafitne anode, se SOC električnega jedra postopoma zmanjša, ustrezna grafitna anoda pa se postopoma zmanjša.

(3) Procesni parametri Z vidika procesnih parametrov ima gostota stiskanja velik vpliv na anodo grafita. Med hladnim pritiskom pola pride do večje tlačne napetosti v sloju filma grafitne anode, kar je visokotemperaturno pečenje pola. Težko se je popolnoma sprostiti.

Ko celica kroži, se zaradi vdelave in ekstrakcije litijevih ionov običajno uporablja elektrolit, običajno se uporablja elektrolitska raztopina, v procesu kroženja pa se sprosti napetost diafragme in poveča se ekspanzijsko razmerje. Po drugi strani pa velikost kompaktne gostote določa velikost prazne zmogljivosti anodne folije in zmogljivost por v filmski plasti lahko učinkovito absorbira prostornino širitve pola, praznina je majhna, ko je pol razširjen, ni zadostne širitve prostorske absorpcije. Prostornina, v tem času se lahko ekspanzija razširi le zunaj membranske plasti, in prostorninska ekspanzija anodne plošče je lahko razširjeno. (4) Drugi faktor adhezivna vezna trdnost (lepilo, delci grafita, prevodni ogljik in vezna trdnost vmesnika med seboj), razmerje naboja in praznjenja, nabrekanje lepila in elektrolita, delci grafita Oblika in njegova nasipna gostota, kot tudi raztezanje elektrode pri raztezanju elektrode itd.

Razmerje raztezanja se izračuna: izračun razteznega razmerja se meri glede na sekundarni element X, velikost v smeri Y, povprečna meritev debeline v smeri Z in izmerjeno po odeji in bateriji. Slika 1 Vpliv meritve anodne plošče in učinek kakovosti prevleke na negativno polarno ekspanzijo se uporablja kot faktor gostote zbijanja in kakovosti prevleke, upošteva se vsaka od treh različnih ravni, celoten faktor pa je ortogonalna eksperimentalna zasnova (kot je prikazano v tabeli 1). Drugi pogoji vsake skupine. Na sliki 2 (a), (b) je razvidno, da se po polni bateriji razmerje raztezanja anodne plošče v smeri X / Y / Z poveča, ko se poveča kompaktna gostota.

Ko se gostota stiskanja poveča z 1,5 g / cm3 na 1,7 g / cm3, se razmerje raztezanja v smeri X / Y poveča z 0.

7 % na 1,3 %, razmerje raztezanja v smeri Z pa se poveča s 13 % na 18 %. Kot je razvidno iz slike 2 (a), je pri različnih gostotah stiskanja razmerje raztezanja v smeri X večje od smeri Y, razlog za ta pojav pa je pomemben, ker ga povzroča stopnja hlajenja pola, med postopkom hladnega tlaka pol prehaja skozi tlak Ko valj glede na najmanjši upor material teče v zunanji sili in materialna točka teče v smeri, v kateri je upor minimalen.

Ko je stopnja raztezanja anode hladna v različnih smereh, je najmanjša smer upora smer MD (pol). Smer Y, kot je prikazano na sl. 3), napetost se lažje sprosti v smeri MD in upor smeri TD (smer X plošče) je velik, napetost valjčne stiskalnice ni enostavno sprostiti, smer TD mora biti večja od smeri MD. Zato je po tem, ko je film elektrode poln, stopnja raztezanja v smeri X večja od stopnje raztezanja v smeri Y.

Po drugi strani se kompaktna gostota poveča, zmogljivost polarnih por se zmanjša (kot je prikazano na sliki 4), pri polnjenju ni znotraj plasti anodne folije. Dovolj prostora absorbira prostornino ekspanzije grafita, zunanja manifestacija pa se razširi v treh smereh največjega lista na X, Y, Z. Kot je razvidno iz slik 2 (c), (d), se masa premaza poveča od 0,140 g / 1, 540.

25 mm2 na 0,190 g / 1, 540,25 mm2, razmerje raztezanja v smeri X pa se poveča od 0.

84% ​​na 1,15%, Y Smer širjenja se poveča z 0,89% na 1.

05 %, razmerje širitve v smeri Z in trend spremembe smeri X/Y se obrneta, kar se zmanjša s 16,02 % na 13,77 %.

Razlaga širjenja anode črnila v treh smereh X, Y, Z in spremembe kakovosti prevleke so pomembne za pomembne spremembe v debelini plasti filma. Zgornje variacije negativnih elektrod in rezultati literature so skladni, to pomeni, da manjša kot je debelina agregatne tekočine in debelina filmske plasti, večja je napetost v kolektorju. Slika 3 Shematski diagram postopka hladnega tlaka anode Slika 4 Spremembe praznin pri različnih gostotah stiskanja Debelina bakrene folije na negativni ekspanziji je izbrana iz debeline bakrene folije in kakovosti prevleke, debelina bakrene folije je vzeta iz 6 in 8 μm, debelina anode pa.

Masa nanosa je bila 0,140 g / 1, 540,25 mm2 in 0.

190 g / 1, 540,25 mm2, gostota stiskanja pa je bila 1,6 g / cm3, druge skupine poskusov pa so bile enake, eksperimentalni rezultati pa so prikazani na sliki 5.

Kot je razvidno iz slik 5 (a), (c), je pod kakovostjo dveh različnih prevlek anodna luska bakrene folije v smeri X / Y manjša od 6 μm, kar kaže, da je debelina bakrene folije dodana zaradi njenega elastičnega modula Dodano (glej sliko 6), kar pomeni, da je protideformacijska sposobnost povečana in uporaba omejitve raztezanja anode je povečana, in raztezno razmerje se zmanjša. Glede na literaturo se pri enaki kakovosti prevleke debelina bakrene folije poveča, koncentrirana debelina in razmerje debeline filmske plasti sta se povečala, napetost v zbiralniku toka je majhna in razmerje polarnega raztezanja je majhno. V smeri Z je trend spremembe stopnje raztezanja popolnoma nasproten, kar je razvidno iz slike 5 (b), debelina bakrene folije se poveča, razmerje raztezanja pa se doda; iz sl.

5 (b), (d) je mogoče videti, ko je prevlečen, ko se kakovost poveča z 0,140 g / 1.540,25 mm2 na 0.

190 g / 1.540,25 mm2, debelina bakrene folije se je povečala, stopnja raztezanja pa zmanjšana. Debelina bakrene folije se je povečala, čeprav je ugodna za zmanjšanje lastne napetosti (trdnosti), napetost v novem povečanju filma, kar ima za posledico novo stopnjo raztezanja v smeri Z, kot je prikazano na sliki 5 (b); ker je kakovost prevleke nova. Povečana, debelejša bakrena folija je povečala uporabo membranskega stresa, hkrati pa je izboljšana tudi omejevalna sposobnost filmske plasti, vezna sila pa je bolj očitna, stopnja raztezanja v smeri Z se zmanjša.

Slika 5 Debelina bakrene folije in masa prevleke spreminjata membransko ekspanzijsko razmerje anode. Slika 6 Grafitna krivulja napetosti in deformacije bakrene folije različnih debelin pri negativnem raztezanju z uporabo petih različnih vrst grafita (glejte tabelo 2). Masa prevleke je 0,165 g/1, 540,25 mm2, kompaktna gostota je 1.

6 g / cm3, debelina bakrene folije je 8 μm, drugi pogoji so enaki, eksperimentalni rezultati pa so prikazani na sliki 7. Kot je razvidno iz slike 7 (a), se različni grafi razlikujejo v smeri X / Y, najmanj 0,27 %, največ 1.

14 %, razmerje raztezanja v smeri Z, največ 17,47 %, raztezanje v smeri X/Y V smeri z so rezultati iste analize skladni. Med njimi je električno jedro grafita A-1 močno deformirano, razmerje deformacije je 20 %, drugi niz celic pa se ne deformira, kar kaže, da ima razmerje razširitve X / Y pomemben vpliv na deformacijo električne celice.

Slika 7 Različni zaključki stopnje ekspanzije grafita (1) povečajo gostoto stiskanja, anodna plošča se poveča v treh smereh X / Y, Z v procesu polnega polnjenja, razmerje ekspanzije v smeri X pa je večje od razmerja ekspanzije v smeri Y. (Smer X je smer osi valja med postopkom hladnega tlaka, smer Y je smer stroja). (2) Kakovost novega premaza, razmerje raztezanja v smeri X / Y se je povečalo, stopnja raztezanja v smeri Z se zmanjša; kakovost novega premaza lahko povzroči povečano raztezno napetost v odjemniku toka.

(3) Izboljšajte intenzivnost kolektorja in preprečite širjenje anodne plošče v smeri X/Y. (4) Različne vrste grafita, razlika v ekspanzijskem razmerju v X / Y, Z je velika, pri čemer je ekspanzijska velikost v smeri X / Y velika za električno deformacijo celice. Drugič, notranja proizvodnja plina v veliki bateriji, ki jo povzroča plin iz baterije, je še en pomemben razlog za izbočenje baterije, ne glede na to, ali gre za temperaturni cikel baterije, visokotemperaturni cikel, visokotemperaturne police, bo imel različne stopnje izbočenega plina.

Baterija V prvem procesu polnjenja in praznjenja površina elektrode tvori Sola (SolideElectrolyte Interface film). Tvorba SEI filma negativne elektrode je pomembna za zmanjšanje razgradnje etilenkarbonata, medtem ko nastajata alkil litij in Li2CO3, bo velika količina Co in C2H4. DMC (DMETILKARBONAT), EMC (etilmetilkarbonat) v topilu je tudi rlico3 in roli med tvorbo filma, ki ga spremljata plin in plin CO, kot sta CH4, C2H6 in C3H8.

V osnovni elektrolitski raztopini PC (propilenkarbonat) je pojav plina razmeroma pomemben in pomembno je, da plin C3H8 nastane z redukcijo PC. Litij-železov fosfat mehko kuhana litijeva baterija je najhujša na koncu polnjenja 0,1 c med prvim ciklom.

Kot je razvidno zgoraj, bo nastanek SEI spremljal pojav velike količine plina, ta proces nepopolnosti. Prisotnost H2O v nečistočah povzroči, da je PF vez v LiPF6 nestabilna, kar ustvarja HF, HF bo povzročil nestabilen, spremljajoči plin, ki spremlja plin. Prekomerna prisotnost H2O bo porabila Li +, ustvarila LiOH, LiO2 in H2 povzročil plin.

V procesu shranjevanja in dolgoročnega polnjenja in praznjenja bo plin v plinu. Pri zaprti litij-ionski bateriji lahko velika količina plina povzroči vpliv na baterijo, kar vpliva na delovanje baterije in skrajša življenjsko dobo baterije. Baterija je pomembna za baterijo v procesu shranjevanja.

Naslednji dve točki: (1) H2O, ki obstaja v akumulatorskem sistemu, povzroča nastajanje HF, kar povzroči poškodbe SEI. O2 v sistemu lahko povzroči oksidacijo elektrolita, kar povzroči veliko količino CO2; (2) Če je film SEI nestabilen nastal prvič, je film SEI nestabilen in prožnost filma SEI bo sprostila ogljikovodik. Plin na podlagi razreda.

Med dolgotrajnim ciklom polnjenja in praznjenja baterije se kristalna oblika materiala pozitivne elektrode spremeni in neenakomernost točkovnega potenciala elektrode je povzročila previsok točkovni potencial, elektrolit se zmanjša in površinski film elektrode se nenehno debeli. Poveča se upor vmesnika elektrode, dodatno izboljša reakcijski potencial, kar povzroči razgradnjo elektrolita na površini elektrode, material pozitivne elektrode pa lahko tudi sprosti plin. V različnih sistemih je količina proizvodnje baterije različna.

V bateriji z grafitnim negativnim sistemom je pomemben vzrok vnosa plina ali film SEI, ki nastane, kot je opisano zgoraj, vlaga, ki presega standard, kemični pretok je nenormalen, embalaža je slaba, industrija pa na splošno velja za Li4TI5O12 Napenjanje baterije je pomembno, da sam material zlahka absorbira vodo, vendar ni natančnih dokazov, ki bi dokazali to špekulacijo. Tianjin Life Battery Company Xiong et al., V povzetku prispevkov 15. mednarodne konference o električnih napravah ni podatkovne podpore za CO2, CO, alkane in majhne količine olefinov v plinskih komponentah ter nima podatkovne podpore za specifično sestavo in delež.

Belharouak itd. uporabite plinsko kromatografijo-masno spektrometrijo, da dosežete stanje baterije. Pomembna sestavina plina je H2, pa tudi CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, C3H6 itd.

Slika 8LI4Ti5O12 / LiMN2O4 Baterija pri 30, 45, 60 °C za 5 mesecev plinskih sestavin. Elektrolitski tekoči sistem, izbran z LiPF6 / Ec: EMC, kjer LiPF6 obstaja v elektrolitu: PF5 je neke vrste zelo močna kislina, zlahka povzroči razgradnjo karbonata in količina PF5 se je povečala s povišanjem temperature. PF5 prispeva k razgradnji elektrolitov, plinov CO2, CO in CXHY. Izračun tudi pokaže, da pride do razgradnje EC CO, plin CO2.

C2H4 in C3H6 sta C2H6 in C3H8 nastaneta in pride do oksidativnih reakcij C2H6 + in Ti4 + se reducira v Ti3 +. Glede na ustrezne raziskave je H2 izhajal iz vode v sledovih v elektrolitu, vendar je vsebnost vode v splošnem elektrolitu približno 20 × 10-6 in plinskega plina H2. Eksperiment šanghajske univerze Jiaotong Wu Kai je bil uporabljen za zelo nizko količino baterije grafita / NCM111.

Zaključek ugotavlja, da je vir H2 razgradnja karbonata pod visoko napetostjo. Tretjič, proces je nenormalen in povzroča pojav ekspanzije 1. Slaba embalaža, delež sploščenega jedra baterije, ki ga povzroča slaba embalaža, se je močno zmanjšal.

Uvedeni so bili tristranski paketi TopSealing, Sidesealing in Degassing. Vsaka stranska embalaža lahko povzroči jedro baterije. Izvaja TopSealing in Odplinjevanje.

TopSealing je pomemben, ker je jeziček slabo zatesnjen. Razplinjevanje je pomembno za plasti (vključno z električno raztopino). Učinki tekočin in gelov povzročijo, da se PP in Al ločita. Embalaža slabo prenaša vlago v zraku v notranjo celico, zaradi česar elektrolitska raztopina razgradi plin itd.

2. Površina žepa je poškodovana, jedro baterije je neobičajno poškodovano ali umetno zlomljeno v procesu neobičajne poškodbe (kot so luknjice) v notranjosti jedra baterije. 3.

Kotne motnje so poškodovane. Zaradi posebne deformacije aluminija v prirobnici bo tresenje zračne blazine izkrivilo kotni položaj, povzročilo zlom Al (večje kot je jedro baterije, večja je zračna blazina, bolj je zlomljena) in izgubila pregrado pri uporabi vode. Lahko se razbremeni v kotnih gubah ali talilnem lepilu.

In v procesu zgornjega tesnjenja prepoveduje jemanje mobilne celice zračne blazine, vendar bodite bolj pozorni na način delovanja, da preprečite nihanje baterije na plošči za staranje. 4. Notranja vsebnost vode v jedru baterije presega standard; ko vsebnost vode preseže standard, elektrolit ne bo uspel pri nastajanju ali razplinjevanju.

Razlog, zakaj notranja vsebnost vode presega standard, je pomemben: vsebnost vode v elektrolitski tekočini presega standard, PEKA je presežena in suha soba je presežena. Če vsebnost vode presega standard, se lahko izvede naknadni pregled postopka. 5.

Ekstraformirane nenormalnosti postopka, napačen postopek formulacije lahko povzroči napenjanje jedra baterije. 6. Membrana Si je nestabilna, jedro baterije je med postopkom polnjenja pri preizkusu zmogljivosti rahlo sploščeno.

7. Prekomerno polnjenje, preobremenitev, zaradi nenormalnosti postopka ali stroja ali zaščitne plošče, povzroči prekomerno polnjenje ali pretirano praznjenje jedra akumulatorja, jedro akumulatorja se bo resno izpraznilo. 8.

Kratek stik, ki zaradi napake pri delovanju povzroči kratek stik v dveh stikih jezičkov v polnilni celici, jedro baterije bo hitro bobnelo, jeziček pa bo črn. 9. Notranji kratek stik, notranjost jedra baterije povzroči, da baterija hitro odvaja toploto, medtem ko močno.

Obstaja veliko razlogov za notranje kratke stike: težave pri načrtovanju; krčenje izolacijske membrane, zvijanje, poškodbe; Bi-Cell neporavnanost; glitch-in-izolacijska membrana; tlak objemke je prevelik; pritisk vročega roba je prevelik. Na primer, to je bilo zaradi pomanjkanja širine in vročina železa je preko ekstrudirane baterije. 10.

Korozija, jedro baterije je razjedeno, aluminijasta plast reagira, pregradna uporaba vode se izgubi in pojavi se napenjanje. 11. Nenormalnost ekstraverzije vakuuma, sistem ali stroj povzroča nenormalnost vakuuma Odplinjevanje ni temeljito; Območje toplotnega sevanja Vacuumsealinga je preveliko, zaradi česar črpalni bajoneti za razplinjevanje učinkovito preluknjajo vrečko Pocket in povzročijo, da zadah ni čist.

Štiri zaviranje nenormalne proizvodnje plina za zaviranje nenormalne proizvodnje plina, ki se začne tako pri načrtovanju materiala kot pri proizvodnih procesih. Prvič, material za optimizacijo in elektrolitski tekoči sistem sta potrebna za zagotovitev tvorbe gostega stabilnega filma SEI, izboljšanje stabilnosti materiala pozitivne elektrode in zaviranje pojava nenormalne proizvodnje plina. Obdelava elektrolita pogosto uporablja majhno količino aditiva za tvorbo filma, da naredi membrano SEI bolj enotno, gosto, zmanjša padec membrane SEI in proizvodnjo regenerativnega procesnega plina med uporabo, s tem povezane študije pa so poročale in dejansko aplikacije, kot je Chengxi s tehnološke univerze v Harbinu, lahko z uporabo dodatka za tvorbo filma VC zmanjšajo pojav zračnega polnjenja baterije.

Vendar pa so raziskave osredotočene na enokomponentni aditiv, učinek pa je omejen. Cao Changhe itd. Vzhodnokitajske univerze za znanost in tehnologijo je z uporabo kompozita VC in PS kot novega dodatka za tvorbo elektrolitskega filma dosegel dobre rezultate, baterija pa se med odlaganjem na police in kroženjem pri visoki temperaturi znatno zmanjša.

Študije so pokazale, da so komponente filma SEI, ki jih tvorita EC in Vc, linearni alkil karbonat, alkil karbonat, vezan pri visoki temperaturi, pa je nestabilen, razgrajuje nastajajoči plin (kot je CO2 itd.), baterija pa je izbočena. Film SEI, ki ga tvori PS, je litijev alkilsulfonat, čeprav ima napake, vendar obstaja določena dvodimenzionalna struktura, ki je še vedno bolj stabilna pri visokih temperaturah v LiC.

Ko se uporabljata VC in PS, PS tvori okvarjeno dvodimenzionalno strukturo na negativni površini, ko je napetost nizka, povišan Vc napetosti pa tvori tudi linearno strukturo alkil karbonata, napolnjenega z alkil karbonatom. V okvari dvodimenzionalne strukture ima film SEI, ki stabilizira mrežno strukturo, mrežno strukturo. Film SEI te strukture močno poveča njegovo stabilnost, kar lahko učinkovito zavira plinski plin, ki ga povzroča razgradnja membrane.

Nadalje, ker sta elektrodni material na osnovi kobalta in elektrolit elektrolita, lahko produkt razgradnje katalizira razgradnjo topila v elektrolitu, tako da lahko površinska prevleka materiala pozitivne elektrode ne samo doda strukturno stabilnost materiala, temveč tudi pozitivno elektrodo in stik v elektrolitu, kar zmanjša plin, ki nastane s katalitično razgradnjo aktivne pozitivne elektrode. Zato je trenutna smer razvoja tudi površina delcev materiala pozitivne elektrode, ki tvorijo stabilno in popolno prevlečno plast.