Десет основни проблема при производството на литиева батерия! Споделяне на професионален инженерен опит

Десет основни проблема при производството на литиева батерия! Споделяне на професионален инженерен опит

1、 Каква е причината за дупчиците в покритието на отрицателния електрод? Това ли е причината материалът да не е добре разпръснат? Възможно ли е причината да е лошото разпределение на размера на частиците на материала?

Появата на дупки трябва да се дължи на следните фактори: 1. Фолиото не е чисто; 2. Проводимият агент не е диспергиран; 3. Основният материал на отрицателния електрод не е диспергиран; 4. Някои съставки във формулата съдържат примеси; 5. Частиците на проводимия агент са неравномерни и трудни за диспергиране; 6. Частиците на отрицателния електрод са неравномерни и трудни за разпръскване; 7. Има проблеми с качеството на самите формулирани материали; 8. Тенджерата за смесване не е почистена добре, което е довело до остатъчен сух прах в съда. Просто отидете на мониторинг на процеса и сами анализирайте конкретните причини.

Освен това относно черните петна по диафрагмата, срещал съм ги преди много години. Първо да им отговоря накратко. Моля, коригирайте грешките. Според анализа е установено, че черните петна са причинени от локалната висока температура на сепаратора, причинена от поляризационния разряд на батерията, и прахът от отрицателния електрод се придържа към сепаратора. Поляризационният разряд се причинява от наличието на активни вещества, прикрепени към праха в намотката на батерията поради материални и технологични причини, което води до поляризационен разряд, след като батерията е формована и заредена. За да се избегнат горните проблеми, първо е необходимо да се използват подходящи процеси на смесване, за да се разреши свързването между активните вещества и металните колективи и да се избегне изкуственото отстраняване на праха по време на производството на пластината на батерията и сглобяването на батерията.

Добавянето на някои добавки, които не влияят върху производителността на батерията по време на процеса на нанасяне на покритие, наистина може да подобри определена производителност на електрода. Разбира се, добавянето на тези компоненти към електролита може да постигне ефект на консолидация. Локалната висока температура на диафрагмата се дължи на неравномерността на електродните пластини. Строго погледнато, това принадлежи към микро късо съединение, което може да причини локална висока температура и може да доведе до загуба на прах от отрицателния електрод.

2、 Какви са причините за прекомерното вътрешно съпротивление на батерията?

По отношение на технологията:

1. Съставката на положителния електрод има твърде малко проводящ агент (проводимостта между материалите не е добра, защото проводимостта на самия литиев кобалт е много лоша)

2. Има твърде много лепило за съставката на положителния електрод. (Адхезивите обикновено са полимерни материали със силни изолационни свойства)

3. Прекомерно лепило за съставките на отрицателния електрод. (Адхезивите обикновено са полимерни материали със силни изолационни свойства)

4. Неравномерно разпределение на съставките.

5. Непълен свързващ разтворител по време на подготовката на съставката. (Не е напълно разтворим в NMP, вода)

6. Дизайнът на плътността на повърхността на суспензията за покритие е твърде висок. (Дълго разстояние на миграция на йони)

7. Плътността на уплътняване е твърде висока и валцуването е твърде уплътнено. (Прекомерното търкаляне може да причини увреждане на структурата на активните вещества)

8. Ухото на положителния електрод не е здраво заварено, което води до виртуално заваряване.

9. Ухото на отрицателния електрод не е здраво заварено или занитено, което води до фалшиво запояване или отделяне.

10. Намотката не е стегната и сърцевината е разхлабена. (Увеличете разстоянието между плочите на положителните и отрицателните електроди)

11. Ухото на положителния електрод не е здраво заварено към корпуса.

12. Ухото и полюсът на отрицателния електрод не са здраво заварени.

13. Ако температурата на печене на батерията е твърде висока, диафрагмата ще се свие. (Намален отвор на диафрагмата)

14. Недостатъчно количество инжектирана течност (проводимостта намалява, вътрешното съпротивление се увеличава бързо след циркулация!)

15. Времето за съхранение след инжектиране на течност е твърде кратко и електролитът не е напълно напоен

16. Не се активира напълно по време на формирането.

17. Прекомерно изтичане на електролит по време на процеса на образуване.

18. Недостатъчен контрол на водата по време на производствения процес, което води до разширяване на батерията.

19. Напрежението за зареждане на батерията е зададено твърде високо, което води до презареждане.

20. Неразумна среда за съхранение на батерията.

По отношение на материалите:

21. Материалът на положителния електрод има висока устойчивост. (Слаба проводимост, като литиево-железен фосфат)

22. Въздействие на материала на диафрагмата (дебелина на диафрагмата, малка порьозност, малък размер на порите)

23. Ефекти на електролитни материали. (Ниска проводимост и висок вискозитет)

24. Влияние на PVDF материала на положителния електрод. (с високо тегло или молекулно тегло)

25. Влиянието на проводящия материал на положителния електрод. (Слаба проводимост, високо съпротивление)

26. Ефекти от материалите за уши с положителни и отрицателни електроди (тънка дебелина, лоша проводимост, неравномерна дебелина и лоша чистота на материала)

27. Материалите от медно фолио и алуминиево фолио имат лоша проводимост или повърхностни оксиди.

28. Вътрешното съпротивление на занитващия контакт на стълба на покриващата плоча е твърде високо.

29. Материалът на отрицателния електрод има висока устойчивост. други аспекти

30. Отклонение на инструментите за изпитване на вътрешно съпротивление.

31. Човешка операция.

3、 Какви са проблемите, на които трябва да се обърне внимание, когато електродът не е равномерно покрит?

Този проблем е доста често срещан и първоначално е бил сравнително лесен за решаване, но много специалисти по нанасяне на покрития не са добри в обобщаването, което води до това, че някои съществуващи проблемни точки се определят като нормални и неизбежни явления. Първо, необходимо е да имате ясно разбиране на факторите, които влияят върху повърхностната плътност и факторите, които влияят върху стабилната стойност на повърхностната плътност, за да решите проблема по целенасочен начин.

Факторите, които влияят върху плътността на повърхността на покритието, включват:

1. Самите фактори на материала

2. Формула

3. Смесване на материали

4. Покриваща среда

5. Острието на ножа

6. Вискозитет на кашата

7. Полюсна скорост

8. Равност на повърхността

9. Точност на машината за нанасяне на покритие

10. Сила на вятъра във фурната

11. Напрежение на покритието и т.н

Фактори, влияещи върху равномерността на електрода:

1. Качество на суспензията

2. Вискозитет на кашата

3. Скорост на движение

4. Опъване на фолиото

5. Метод на баланса на напрежението

6. Дължина на теглене на покритието

7. Шум

8. Равност на повърхността

9. Плоскост на острието

10. Равност на фолиен материал и др

Горното е само списък на някои фактори и вие трябва сами да анализирате причините, за да елиминирате конкретно факторите, които причиняват необичайна повърхностна плътност.

4、 Извинете, има ли някаква специална причина, поради която положителните и отрицателните токоприемници са направени съответно от алуминиево и медно фолио? Има ли проблем с използването му в обратна посока? Виждали ли сте много литература, която директно използва мрежа от неръждаема стомана? има ли разлика

1. И двете се използват като колектори на течности, защото имат добра проводимост, мека текстура (което също може да бъде полезно за свързване) и са сравнително често срещани и евтини. В същото време и двете повърхности могат да образуват слой от оксиден защитен филм.

2. Оксидният слой на повърхността на медта принадлежи към полупроводниците, с електронна проводимост. Оксидният слой е твърде дебел и има висок импеданс; Оксидният слой на повърхността на алуминия е изолатор и оксидният слой не може да провежда електричество. Въпреки това, поради малката му дебелина, електронната проводимост се постига чрез тунелен ефект. Ако оксидният слой е дебел, нивото на проводимост на алуминиевото фолио е лошо и дори изолацията. Преди употреба е най-добре да почистите повърхността на колектора за течности, за да премахнете маслените петна и дебелите оксидни слоеве.

3. Потенциалът на положителния електрод е висок и тънкият алуминиев оксиден слой е много плътен, което може да предотврати окисляването на колектора. Оксидният слой на медното фолио е относително хлабав и за да се предотврати окисляването му, е по-добре да има по-нисък потенциал. В същото време за Li е трудно да образува литиева интеркалационна сплав с Cu при нисък потенциал. Въпреки това, ако медната повърхност е силно окислена, Li ще реагира с меден оксид при малко по-висок потенциал. AL фолиото не може да се използва като отрицателен електрод, тъй като при ниски потенциали може да се получи легиране с LiAl.

4. Събирането на течности изисква чист състав. Нечистият състав на AL ще доведе до некомпактна повърхностна лицева маска и питингова корозия и дори повече, разрушаването на повърхностната лицева маска ще доведе до образуването на LiAl сплав. Медната мрежа се почиства с хидроген сулфат и след това се изпича с дейонизирана вода, докато алуминиевата мрежа се почиства с амонячна сол и след това се изпича с дейонизирана вода. Проводимият ефект на мрежата за пръскане е добър.

5、 Имам да задам един въпрос. Използваме тестер за късо съединение на батерията, когато тестваме сърцевините на бобините за късо съединение. Когато напрежението е високо, той може точно да тества клетките на късо съединение. Освен това, какъв е принципът на разрушаване при високо напрежение на тестера за късо съединение? Очакваме вашето подробно обяснение. Благодаря ти!

Колко високо напрежение се използва за измерване на късо съединение в батерията е свързано със следните фактори:

1. Технологичното ниво на вашата компания;

2. Структурен дизайн на самата батерия

3. Материал на диафрагмата на батерията

4. Целта на батерията

Различните компании използват различно напрежение, но много компании използват едно и също напрежение, независимо от размера на модела или капацитета. Горните фактори могат да бъдат подредени в низходящ ред: 1>4>3>2, което означава, че нивото на процеса на вашата компания определя размера на напрежението на късо съединение.

Казано по-просто, принципът на повреда се дължи на наличието на потенциални фактори на късо съединение като прах, частици, по-големи отвори на диафрагмата, неравности и т.н. между електрода и диафрагмата, които могат да бъдат посочени като слаби връзки. При фиксирано и високо напрежение тези слаби връзки правят контактното съпротивление между положителните и отрицателните електродни пластини по-малко, отколкото другаде, което улеснява йонизирането на въздуха и генерирането на дъги; Алтернативно, положителните и отрицателните полюси вече са били съединени накъсо и контактните точки са малки. При условия на високо напрежение тези малки контактни точки незабавно имат големи токове, преминаващи през тях, преобразувайки електрическата енергия в топлинна енергия, което кара мембраната да се стопи или да се разпадне мигновено.

6、 Какъв е ефектът от размера на частиците на материала върху разрядния ток? Очаквам отговор, благодаря!

Просто казано, колкото по-малък е размерът на частиците, толкова по-добра е проводимостта. Колкото по-голям е размерът на частиците, толкова по-лоша е проводимостта. Естествено, високопроизводителните материали обикновено имат висока структура, малки частици и висока проводимост.

Само от теоретичен анализ как да го постигнем на практика могат да обяснят само приятели, които правят материали. Подобряването на проводимостта на материали с малки частици е много трудна задача, особено за наномащабни материали, а материалите с малки частици ще имат относително малко уплътняване, т.е. малък обемен капацитет.

7、 Мога ли да ви задам един въпрос? Нашите плочи с положителен и отрицателен електрод са отскочили с 10 um за един ден, след като са били изпечени в продължение на 12 часа след навиване. Защо има толкова голям отскок?

Има два основни влияещи фактора: материали и процеси.

1. Ефективността на материалите определя коефициента на отскок, който варира при различните материали; Същият материал, различни формули и различни коефициенти на отскок; Същият материал, същата формула, дебелината на таблета е различна и коефициентът на отскок е различен;

2. Ако контролът на процеса не е добър, това също може да причини отскок. Време за съхранение, температура, налягане, влажност, метод на подреждане, вътрешно напрежение, оборудване и др.

8、 Как да решим проблема с изтичането на цилиндрични батерии?

Цилиндърът е затворен и запечатан след инжектиране на течност, така че запечатването естествено се превръща в трудността на запечатването на цилиндъра. В момента вероятно има няколко начина за запечатване на цилиндрични батерии:

1. Запечатване чрез лазерно заваряване

2. Уплътнение на уплътнителен пръстен

3. Запечатване с лепило

4. Ултразвуково вибрационно запечатване

5. Комбинация от два или повече вида уплътнения, споменати по-горе

6. Други методи за запечатване

Няколко причини за изтичане:

1. Лошото уплътняване може да причини изтичане на течност, което обикновено води до деформация и замърсяване на зоната на уплътняване, което показва лошо уплътняване.

2. Стабилността на запечатването също е фактор, тоест преминава проверката по време на запечатването, но зоната за запечатване лесно се поврежда, причинявайки изтичане на течност.

3. По време на образуване или тестване се произвежда газ, за ​​да се достигне максималното напрежение, което уплътнението може да издържи, което може да повлияе на уплътнението и да причини изтичане на течност. Разликата от точка 2 е, че точка 2 принадлежи на изтичане на дефектен продукт, докато точка 3 принадлежи на разрушително изтичане, което означава, че уплътнението е квалифицирано, но прекомерното вътрешно налягане може да причини повреда на уплътнението.

4. Други методи за изтичане.

Конкретното решение зависи от причината за изтичането. Докато причината е идентифицирана, тя е лесна за решаване, но трудността се крие в трудността да се открие причината, тъй като уплътняващият ефект на цилиндъра е относително труден за проверка и най-вече принадлежи към типа повреда, използван за проверки на място .

9、 Когато провеждахме експерименти, електролитът винаги беше в излишък. Мога ли да попитам дали прекомерният електролит оказва влияние върху работата на батерията без разливане?

Няма преливане? Има няколко ситуации:

1. Електролитът е точно както трябва

2. Леко прекомерен електролит

3. Прекомерно количество електролит, но не достига границата

4. Голямо количество електролит е прекомерно, наближава лимита

5. Достигна лимита си и може да бъде запечатан

Първият сценарий е идеален, без проблеми.

Втората ситуация е, че лекият излишък понякога е проблем с прецизността, понякога проблем с дизайна и обикновено малко над дизайна.

Третият сценарий не е проблем, това е просто загуба на разходи.

Четвъртата ситуация е малко опасна. Тъй като по време на процеса на използване или тестване на батерии различни причини могат да причинят разлагане на електролита и отделяне на газове; Батерията се нагрява, което води до термично разширение; Горните две ситуации могат лесно да причинят издуване (известно още като деформация) или изтичане на батерията, което увеличава опасностите за безопасността на батерията.

Петият сценарий всъщност е подобрена версия на четвъртия сценарий, който крие още по-голяма опасност.

За да преувеличим, течността може да стане и батерия. Това означава да поставите както положителните, така и отрицателните електроди в контейнер, съдържащ голямо количество електролит (като 500ML чаша) едновременно. По това време положителните и отрицателните електроди могат да се зареждат и разреждат, което също е батерия. Следователно излишъкът от електролит тук не е малко. Електролитът е просто проводяща среда. Обемът на батерията обаче е ограничен и в рамките на този ограничен обем е естествено да се вземат предвид проблемите с използването на пространството и деформацията.

10、 Количеството инжектирана течност ще бъде ли твърде малко и ще причини ли издуване след разделяне на батерията?

Може само да се каже, че може и да не е необходимо, зависи колко малко течност се инжектира.

1. Ако клетката на батерията е напълно напоена с електролит, но няма остатъци, батерията няма да се издуе след разделяне на капацитета;

2. Ако клетката на батерията е напълно напоена с електролит и има малко количество остатък, но количеството инжектирана течност е по-малко от изискването на вашата компания (разбира се, това изискване не е непременно оптималната стойност, с леко отклонение ), батерията с разделен капацитет няма да се издуе в този момент;

3. Ако клетката на батерията е напълно напоена с електролит и има голямо количество остатъчен електролит, но изискванията на вашата компания за количеството на впръскване са по-високи от действителното, така нареченото недостатъчно количество на впръскване е само фирмена концепция и не може наистина отразяват пригодността на действителното количество инжектиране на батерията и батерията с разделен капацитет не се издува;

4. Значително недостатъчен обем на инжектирана течност. Това също зависи от степента. Ако електролитът едва успява да накисне клетката на батерията, тя може или не може да се издуе след частичен капацитет, но вероятността за издуване на батерията е по-висока;

Ако има сериозен недостиг на инжектиране на течност в клетката на батерията, електрическата енергия по време на образуването на батерията не може да се преобразува в химическа енергия. По това време вероятността за изпъкналост на клетката с капацитет е почти 100%.

И така, това може да се обобщи по следния начин: Ако приемем, че действителното оптимално количество течност за впръскване на батерията е Mg, има няколко ситуации, при които количеството течност за впръскване е относително малко:

1. Обем на инжектиране на течност = M: Батерията е нормална

2. Количеството на инжектираната течност е малко по-малко от M: батерията няма изпъкнал капацитет и капацитетът може да е нормален или малко по-нисък от проектната стойност. Вероятността от циклично изпъкване се увеличава и цикличното представяне се влошава;

3. Количеството на инжектирана течност е много по-малко от M: батерията има относително висок капацитет и скорост на издуване, което води до нисък капацитет и лоша стабилност при циклиране. Обикновено капацитетът е под 80% след няколко седмици

4. M=0, батерията не се издува и няма капацитет.