Deset glavnih problemov in analiza pri proizvodnji litijevih baterij

Deset glavnih problemov in analiza pri proizvodnji litijevih baterij

1、 Kaj je razlog za luknjice v prevleki negativne elektrode? Je to zato, ker material ni dobro razpršen? Ali je možno, da je razlog slaba porazdelitev velikosti delcev materiala?

Pojav lukenj naj bi povzročili naslednji dejavniki: 1. Folija ni čista; 2. Prevodno sredstvo ni razpršeno; 3. glavni material negativne elektrode ni razpršen; 4. Nekatere sestavine v formuli vsebujejo nečistoče; 5. Delci prevodnega sredstva so neenakomerni in jih je težko razpršiti; 6. Delci negativne elektrode so neenakomerni in jih je težko razpršiti; 7. Obstajajo težave s kakovostjo samih materialov formule; 8. Posoda za mešanje ni bila temeljito očiščena, kar je povzročilo ostanke suhega prahu v posodi. Samo pojdite na spremljanje procesa in sami analizirajte specifične razloge.

Tudi glede črnih pik na diafragmi sem se srečal že pred mnogimi leti. Naj jim najprej na kratko odgovorim. Popravite morebitne napake. Glede na analizo je bilo ugotovljeno, da so črne pike posledica lokalne visoke temperature separatorja, ki jo povzroča polarizacijska razelektritev baterije, prah negativne elektrode pa se oprime separatorja. Polarizacijska razelektritev je posledica prisotnosti aktivnih snovi, pritrjenih na prah v baterijski tuljavi zaradi materialnih in procesnih razlogov, kar povzroči polarizacijsko razelektritev po oblikovanju in polnjenju baterije. Da bi se izognili zgornjim težavam, je treba najprej uporabiti ustrezne postopke mešanja, da se reši vezava med aktivnimi snovmi in kovinskimi skupki ter da se izognemo umetnemu odstranjevanju prahu med izdelavo baterijske plošče in sestavljanjem baterije.

Dodajanje nekaterih aditivov, ki ne vplivajo na delovanje baterije med postopkom premazovanja, lahko dejansko izboljša določeno delovanje elektrode. Seveda lahko dodajanje teh komponent elektrolitu doseže konsolidacijski učinek. Lokalno visoko temperaturo diafragme povzroča neenakomernost elektrodnih plošč. Strogo gledano spada med mikro kratke stike, ki lahko povzročijo lokalno visoko temperaturo in lahko povzročijo, da negativna elektroda izgubi prah.

2、 Kakšni so razlogi za prevelik notranji upor baterije?

Kar zadeva tehnologijo:

1). Sestavina pozitivne elektrode ima premalo prevodnega sredstva (prevodnost med materiali ni dobra, ker je prevodnost samega litij kobalta zelo slaba)

2). Za sestavino pozitivne elektrode je preveč lepila. (Lepila so na splošno polimerni materiali z močnimi izolacijskimi lastnostmi)

3). Preveč lepila za sestavine negativne elektrode. (Lepila so na splošno polimerni materiali z močnimi izolacijskimi lastnostmi)

4). Neenakomerna porazdelitev sestavin.

5). Nepopolno vezivno topilo med pripravo sestavine. (Ni popolnoma topen v NMP, vodi)

6). Zasnova gostote površine premazne brozge je previsoka. (Dolga migracijska razdalja ionov)

7). Gostota stiskanja je previsoka in valjanje je preveč stisnjeno. (Prekomerno valjanje lahko poškoduje strukturo učinkovin)

8). Uho pozitivne elektrode ni trdno privarjeno, kar povzroči navidezno varjenje.

9). Uho negativne elektrode ni trdno privarjeno ali zakovičeno, kar povzroči lažno spajkanje ali ločitev.

10). Navitje ni tesno in jedro je ohlapno. (Povečajte razdaljo med ploščo pozitivne in negativne elektrode)

11). Uho pozitivne elektrode ni trdno privarjeno na ohišje.

12). Uho in pol negativne elektrode nista trdno zvarjena.

13). Če je temperatura pečenja baterije previsoka, se bo diafragma skrčila. (Zmanjšana odprtina diafragme)

14). Nezadostna količina vbrizgane tekočine (prevodnost se zmanjša, notranji upor se po kroženju hitro poveča!)

15). Čas shranjevanja po vbrizganju tekočine je prekratek in elektrolit ni popolnoma namočen

16). Med nastajanjem ni popolnoma aktiviran.

17). Prekomerno uhajanje elektrolita med procesom tvorbe.

18). Nezadosten nadzor vode med proizvodnim procesom, kar povzroči širjenje baterije.

19). Napetost polnjenja baterije je nastavljena previsoko, kar povzroča prekomerno polnjenje.

20). Nerazumno okolje za shranjevanje baterije.

Kar zadeva materiale:

21). Material pozitivne elektrode ima visoko odpornost. (Slaba prevodnost, kot je litijev železov fosfat)

22). Vpliv materiala diafragme (debelina diafragme, majhna poroznost, majhna velikost por)

23). Učinki elektrolitskih materialov. (Nizka prevodnost in visoka viskoznost)

24). Vpliv PVDF materiala pozitivne elektrode. (z visoko maso ali molekulsko maso)

25). Vpliv prevodnega materiala pozitivne elektrode. (Slaba prevodnost, visoka odpornost)

26). Učinki materialov pozitivnih in negativnih elektrod za ušesa (tanka debelina, slaba prevodnost, neenakomerna debelina in slaba čistost materiala)

27). Materiali iz bakrene in aluminijaste folije imajo slabo prevodnost ali površinske okside.

28). Notranji upor kovičnega kontakta droga pokrovne plošče je previsok.

29). Material negativne elektrode ima visoko odpornost. drugi vidiki

30). Odstopanje instrumentov za testiranje notranjega upora.

31). Človeško delovanje.

3、 Na katere težave je treba biti pozoren pri neenakomerni prevleki elektrodnih plošč?

Ta težava je precej pogosta in jo je bilo prvotno razmeroma enostavno rešiti, vendar mnogi delavci, ki delajo na premazih, niso dobri v povzemanju, kar ima za posledico, da so nekatere obstoječe težave privzeto privzete za normalne in neizogibne pojave. Najprej je treba jasno razumeti dejavnike, ki vplivajo na površinsko gostoto, in dejavnike, ki vplivajo na stabilno vrednost površinske gostote, da bi ciljno rešili problem.

Dejavniki, ki vplivajo na gostoto površine prevleke, vključujejo:

1). Dejavniki samega materiala

2). Formula

3). Mešanje materialov

4). Okolje premaza

5). Rob noža

6). Viskoznost gošče

7). Polna hitrost

8). Ravnost površine

9). Natančnost premaznega stroja

10). Sila vetra v pečici

11). Napetost premaza in tako naprej

Dejavniki, ki vplivajo na enakomernost elektrode:

1). Kakovost gnojevke

2). Viskoznost gošče

3). Hitrost potovanja

4). Napetost folije

5). Metoda napetostnega ravnovesja

6). Vlečna dolžina premaza

7). Hrup

8). Ravnost površine

9). Ravnost rezila

10). Ploskost folijskega materiala itd

Zgoraj je le seznam nekaterih dejavnikov, razloge pa morate analizirati sami, da bi natančno odpravili dejavnike, ki povzročajo nenormalno površinsko gostoto.

4、 Ali obstaja kakšen poseben razlog, zakaj se uporabljata aluminijasta in bakrena folija za odjem toka pozitivnih in negativnih elektrod? Ali obstaja kakšna težava pri uporabi v obratni smeri? Ste videli veliko literature, ki neposredno uporablja mrežo iz nerjavečega jekla? Je kakšna razlika?

1). Oba se uporabljata kot zbiralnika tekočin, ker imata dobro prevodnost, mehko teksturo (kar je lahko tudi koristno za lepljenje) in sta razmeroma pogosta in poceni. Hkrati lahko obe površini tvorita plast oksidne zaščitne folije.

2). Oksidna plast na površini bakra spada med polprevodnike, z elektronsko prevodnostjo. Oksidna plast je predebela in ima visoko impedanco; Oksidna plast na površini aluminija je izolator in oksidna plast ne more prevajati elektrike. Vendar pa je zaradi majhne debeline elektronska prevodnost dosežena z učinkom tuneliranja. Če je oksidna plast debela, je prevodnost aluminijaste folije slaba in celo izolacija. Pred uporabo je najbolje očistiti površino zbiralnika tekočine, da odstranite oljne madeže in debele oksidne plasti.

3). Potencial pozitivne elektrode je visok, tanka plast aluminijastega oksida pa je zelo gosta, kar lahko prepreči oksidacijo kolektorja. Oksidna plast bakrene folije je razmeroma ohlapna in za preprečitev njene oksidacije je bolje imeti nižji potencial. Hkrati je za Li težko oblikovati litijevo interkalacijsko zlitino s Cu pri nizkem potencialu. Če pa je površina bakra močno oksidirana, bo Li reagiral z bakrovim oksidom pri nekoliko višjem potencialu. AL folije ni mogoče uporabiti kot negativno elektrodo, saj lahko pri nizkih potencialih pride do legiranja LiAl.

4). Zbiranje tekočine zahteva čisto sestavo. Nečista sestava AL bo povzročila nekompaktno površino obrazne maske in luknjičasto korozijo, še več, uničenje površinske obrazne maske bo povzročilo nastanek zlitine LiAl. Bakreno mrežo očistimo z hidrogensulfatom in nato spečemo z deionizirano vodo, medtem ko aluminijasto mrežo očistimo z amonijevo soljo in nato spečemo z deionizirano vodo. Prevodni učinek pršilne mrežice je dober.

5、 Pri merjenju kratkega stika jedra tuljave se uporablja tester kratkega stika baterije. Ko je napetost visoka, lahko natančno preizkusi celico kratkega stika. Poleg tega, kakšen je princip visokonapetostne razgradnje testerja kratkega stika?

Kako visoka napetost se uporablja za merjenje kratkega stika v baterijski celici, je povezana z naslednjimi dejavniki:

1). tehnološka raven vašega podjetja;

2). Strukturna zasnova same baterije

3). Material membrane baterije

4). Namen baterije

Različna podjetja uporabljajo različne napetosti, vendar številna podjetja uporabljajo isto napetost ne glede na velikost ali zmogljivost modela. Zgornje faktorje lahko razvrstimo v padajočem vrstnem redu: 1>4>3>2, kar pomeni, da procesna raven vašega podjetja določa velikost napetosti kratkega stika.

Preprosto povedano, načelo okvare je posledica prisotnosti potencialnih dejavnikov kratkega stika, kot so prah, delci, večje odprtine v diafragmi, robovi itd. med elektrodo in membrano, ki jih lahko imenujemo šibke povezave. Pri fiksni in visoki napetosti te šibke povezave naredijo kontaktni upor med ploščo pozitivne in negativne elektrode manjši kot drugje, zaradi česar je lažje ionizirati zrak in ustvarjati obloke; Druga možnost je, da sta bila pozitivni in negativni pol že v kratkem stiku, kontaktne točke pa so majhne. Pod visokonapetostnimi pogoji skozi te majhne kontaktne točke takoj stečejo veliki tokovi, ki pretvarjajo električno energijo v toplotno energijo, kar povzroči, da se membrana tali ali takoj pokvari.

6、 Kakšen je učinek velikosti delcev materiala na razelektritveni tok?

Preprosto povedano, manjša kot je velikost delcev, boljša je prevodnost. Večja kot je velikost delcev, slabša je prevodnost. Seveda imajo visokokakovostni materiali na splošno visoko strukturo, majhne delce in visoko prevodnost.

Samo iz teoretične analize, kako to doseči v praksi, lahko pojasnijo le prijatelji, ki izdelujejo materiale. Izboljšanje prevodnosti materialov z majhnimi delci je zelo težka naloga, zlasti za materiale v nanometrskem merilu, materiali z majhnimi delci pa bodo imeli razmeroma majhno zbijanje, tj. majhno prostorninsko zmogljivost.

7、 Pozitivna in negativna elektrodna plošča sta se po 12-urnem pečenju po zvijanju odbili za 10 um. Zakaj je tako velik odboj?

Obstajata dva temeljna dejavnika, ki vplivata: materiali in procesi.

1). Zmogljivost materialov določa odbojni koeficient, ki se razlikuje med različnimi materiali; Isti material, različne formule in različni odbojni koeficienti; Isti material, ista formula, debelina tablete je drugačna in koeficient odboja je drugačen;

2). Če nadzor procesa ni dober, lahko povzroči tudi odboj. Čas skladiščenja, temperatura, tlak, vlažnost, način zlaganja, notranja napetost, oprema itd.

8、 Kako rešiti problem puščanja cilindričnih baterij?

Po vbrizgavanju tekočine je valj zaprt in zatesnjen, tako da tesnjenje seveda postane težava pri tesnjenju cilindra. Trenutno verjetno obstaja več načinov za tesnjenje cilindričnih baterij:

1). Tesnjenje z laserskim varjenjem

2). Tesnilni obroč

3). Tesnjenje z lepilom

4). Tesnjenje z ultrazvočnimi vibracijami

5). Kombinacija dveh ali več zgoraj navedenih vrst tesnil

6). Druge metode tesnjenja

Več vzrokov za uhajanje:

1). Slabo tesnjenje lahko povzroči uhajanje tekočine, kar običajno povzroči deformacijo in kontaminacijo območja tesnjenja, kar kaže na slabo tesnjenje.

2). Pomemben je tudi stabilnost tesnjenja, to pomeni, da prestane pregled med tesnjenjem, vendar se območje tesnjenja zlahka poškoduje, kar povzroči uhajanje tekočine.

3). Med oblikovanjem ali preskušanjem se proizvaja plin, da se doseže največja obremenitev, ki jo tesnilo lahko prenese, kar lahko vpliva na tesnilo in povzroči uhajanje tekočine. Razlika od točke 2 je v tem, da točka 2 pripada okvarjenemu puščanju izdelka, medtem ko točka 3 pripada destruktivnemu puščanju, kar pomeni, da je tesnjenje ustrezno, vendar lahko prevelik notranji tlak povzroči poškodbe tesnila.

4). Druge metode puščanja.

Posebna rešitev je odvisna od vzroka puščanja. Dokler je vzrok ugotovljen, ga je enostavno rešiti, težava pa je v težavah pri iskanju vzroka, saj je tesnilni učinek jeklenke razmeroma težko pregledati in večinoma spada v vrsto poškodb, ki se uporabljajo za naključne preglede. .

9、 Pri izvajanju poskusov je vedno presežek elektrolita. Ali presežek elektrolita vpliva na delovanje baterije brez razlitja?

Brez preliva? Obstaja več situacij:

1). Elektrolit je ravno pravšnji

2). Nekoliko preveč elektrolitov

3). Prekomerna količina elektrolita, vendar ne doseže meje

4). Velika količina elektrolita je prekomerna, približuje se meji

5). Dosegel je svojo mejo in ga je mogoče zapečatiti

Prvi scenarij je idealen, brez težav.

Druga situacija je, da je rahel presežek včasih vprašanje natančnosti, včasih vprašanje dizajna in običajno malo preveč dizajna.

Tretji scenarij ni problem, je le zapravljanje stroškov.

Četrta situacija je nekoliko nevarna. Ker lahko med uporabo ali postopkom preskušanja baterij različni razlogi povzročijo, da se elektrolit razgradi in proizvede nekaj plinov; Baterija se segreje, kar povzroči toplotno raztezanje; Zgornji dve situaciji lahko zlahka povzročita izboklino (znano tudi kot deformacija) ali puščanje baterije, kar poveča varnostno nevarnost baterije.

Peti scenarij je pravzaprav izboljšana različica četrtega scenarija, ki predstavlja še večjo nevarnost.

Če pretiravam, tekočina lahko postane tudi baterija. To pomeni, da tako pozitivno kot negativno elektrodo istočasno vstavite v posodo z veliko količino elektrolita (kot je 500 ml čaša). V tem času se lahko polnita in praznita pozitivna in negativna elektroda, ki je tudi baterija. Zato presežka elektrolita tukaj ni malo. Elektrolit je samo prevodni medij. Vendar pa je prostornina baterije omejena in znotraj te omejene prostornine je naravno upoštevati izkoriščenost prostora in težave z deformacijo.

10、 Ali bo količina vbrizgane tekočine premajhna in ali bo po razdelitvi baterije povzročila izbočenje?

Lahko rečem le, da morda ni potrebno, odvisno od tega, koliko tekočine se vbrizga.

1). Če je baterijska celica popolnoma prepojena z elektrolitom, vendar ni ostankov, baterija po delitvi kapacitete ne bo izbočena;

2). Če je baterijska celica popolnoma prepojena z elektrolitom in je majhna količina ostankov, vendar je količina vbrizgane tekočine manjša od zahtev vašega podjetja (seveda ta zahteva ni nujno optimalna vrednost, z rahlim odstopanjem), baterija z deljeno zmogljivostjo se v tem trenutku ne bo izbočila;

3). Če je baterijska celica popolnoma prepojena z elektrolitom in obstaja velika količina ostankov elektrolita, vendar so zahteve vašega podjetja glede količine vbrizga višje od dejanskih, je tako imenovana nezadostna količina vbrizga le koncept podjetja in ne more resnično odražati primernost dejanske količine vbrizgavanja baterije in baterija z deljeno zmogljivostjo ne izboči;

4). Precej nezadosten volumen tekočine za injiciranje. To je odvisno tudi od stopnje. Če elektrolit komaj prepoji baterijsko celico, se lahko po delni kapacitivnosti izboči ali pa tudi ne, vendar je verjetnost izbokline baterije večja;

Če pride do resnega pomanjkanja tekočine, vbrizgane v baterijsko celico, električne energije med nastajanjem baterije ni mogoče pretvoriti v kemično energijo. V tem času je verjetnost izbokline kapacitivne celice skoraj 100 %.

Torej ga lahko povzamemo takole: Če predpostavimo, da je dejanska optimalna količina vbrizgane tekočine v baterijo Mg, obstaja več situacij, kjer je količina vbrizgane tekočine relativno majhna:

1). Volumen vbrizga tekočine=M: Baterija normalna

2). Količina vbrizgane tekočine je nekoliko manjša od M: baterija nima izbočene kapacitete in zmogljivost je lahko normalna ali nekoliko nižja od projektirane vrednosti. Verjetnost kolesarjenja se poveča, kolesarjenje pa se poslabša;

3). Količina vbrizgane tekočine je veliko manjša od M: baterija ima razmeroma visoko kapaciteto in stopnjo izbočenja, kar ima za posledico nizko zmogljivost in slabo ciklično stabilnost. Na splošno je zmogljivost po nekaj tednih manjša od 80 %

4). M=0, baterija ne boči in nima kapacitete.