A lítium-ion akkumulátorok lítium-evolúciójának okai rendkívül gyakori rendellenes jelenségek a lítium-elemiparban.

A különböző lítium evolúciós állapotok gyakran különböző okoknak felelnek meg. Az okok lítium evolúciós állapot szerinti elemzése javíthatja a termék hozamát.

Általános szempontból a lítium-ion akkumulátorok lítium-evolúciójának okait öt kategóriába sorolják: az elégtelen negatív elektród margó okozta lítium-evolúció; a töltési mechanizmus által okozott lítiumfejlődés; a kóros lítium beillesztési út által okozott lítiumfejlődés; a kóros főanyagok által okozott lítiumfejlődés; Lítium rögzített helyen történő lerakódása, különleges okok miatt. Az alábbiakban bemutatjuk a lítium evolúciójának konkrét okait a fenti öt okkategória szerint.

1. A lítium-ion akkumulátorok lítium-evolúciója az elégtelen negatív elektród margó miatt

Miután a töltés során a lítiumionok felszabadulnak a pozitív elektródából, célállomással kell rendelkezniük. Általánosságban elmondható, hogy a sorsot a negatív elektródba kell ágyazni, de ha a negatív elektróda nem elegendő, és a negatív elektróda kevesebb lítium-iont képes beilleszteni, mint a pozitív elektród deintercalált lítium-ionok, a lítium-ionok csak a negatív felületén válhatnak ki elektróda. Az elégtelen negatív elektródfelesleg tekinthető a lítium kicsapódásának leggyakoribb okának.

Az elégtelen negatív elektródafelesleg helyzete szerint fel lehet osztani a lítium-analízis következő három csoportjára:

(1) Lítiumfejlődés a hagyományos anód elégtelen feleslegével

Ha a negatív elektróda túlzottan elégtelen, nincs elegendő hely a lítiumionok bejuttatására a pozitív elektródáról a negatív elektródra. Ezért a negatív elektród felületén csak fémlítium képződhet és kicsapódhat. Mivel a negatív elektróda elégtelen feleslegének mértéke általában egyenletes, és a pozitív elektródából kivont lítiumionok is egyenletesen jutnak a negatív elektródához, az elégtelen negatív elektróda által okozott lítiumfejlődés is egyöntetű réteg. A lítium evolúciójának súlyossága összefügg az elégtelen negatív elektródfelesleggel. A fok szorosan összefügg, minél nagyobb a felesleg és a hiány mértéke, annál súlyosabb a lítium csapadék.

(2) Lítium-analízis yin és yang-on

Ha az akkumulátorcellát a pozitív elektróda egyik oldalán nehéz bevonattal vagy a negatív elektróda egyik oldalán enyhén bevonják, az akkumulátorcella negatív elektródájának mindkét oldalán található lítium lítiumot rak le a másik oldalon , amely közismert nevén Yin és Yang oldal. Az anód és a katód cella interfésze a lítiumban fejlődő oldalon pontosan megegyezik a negatív elektródéval, ha a lítium feleslegben van vagy elégtelen, míg a másik oldala aranysárga (grafit anód esetén).

(3) A pozitív elektródafejet lítium elvékonyodása nélkül vonják be

Ha a pozitív elektródafejet nem hígítják a bevonás során, akkor a pozitív elektródafej helyzetében a kötés vastagabb lehet, így a negatív elektródafejnek túl sok és elégtelen lesz, ami a negatív fej csíkját eredményezi. Elemezze a lítiumot.

2. A töltők által nem megfelelően gyártott lítium-ion akkumulátorok lítiumkibocsátása

Mivel a lítium fejlődése a töltési szakaszban következik be, a töltési mechanizmus változásának is a lítium fejlődésének egyik oka kell, hogy legyen. Az alábbiakban felsoroljuk a töltési mechanizmus miatti lítium-evolúció számos esetét:

(1) Lítium kicsapása alacsony hőmérsékletű töltéssel

Az alacsony hőmérsékletű töltés során a lítium kicsapódásának oka az, hogy a negatív elektróda lítium beillesztési ellenállása alacsony hőmérsékleten lényegesen nagyobb, mint a pozitív elektródé. Bár a lítiumionok alacsony hőmérsékleten viszonylag gyorsan eltávolíthatók a pozitív elektródából, időben nem helyezhetők be a negatív elektródba, így csapadék keletkezik. lítium.

(2) Lítium-analízis magas díjtöltéssel

Ha szobahőmérsékleten történő töltés vakon növeli a töltési sebességet, a negatív elektróda lítiumcsapadékot is okoz, mivel nem képes gyorsan befejezni a lítium behelyezését. A hagyományos kapacitástípus szerint az akkumulátor cellájának maximális töltési sebessége körülbelül 1C ~ 1,5C. Ha a terméknek használat közben tovább kell növelnie a töltőáramot, akkor a pólusdarab és az elektrolit speciális kialakítására van szükség. Egyébként minél nagyobb a töltési ráta, annál komolyabb lesz a lítiumfejlődés.

(3) Lítium túltöltés

Amikor az akkumulátor töltési feszültsége vagy töltőkapacitása nagymértékben meghaladja a tervezési értéket, több felesleges lítiumion fog kinyerni a pozitív elektródából. Mivel a negatív elektródát úgy tervezték, nincs hely ezeknek a felesleges lítiumionoknak. A lítium elkerülhetetlen. A túltöltés során a pozitív elektródáról a lítiumionok deintercalációja egyenletes és nem változik a pólusdarab helyzetétől, így a túltöltés okozta lítiumfejlődés is egyöntetű réteg.

3. A lítium-ion akkumulátorok lítium-fejlődése rendellenes lítium-behelyezési utak miatt

Lítium-ion akkumulátor töltésekor a pozitív elektródából kivonják a lítiumionokat, majd az elektroliton keresztül a negatív elektródába helyezik. Ha azonban a pozitív és a negatív elektróda közötti interfész nincs jó kapcsolatban, akkor a lítiumionok kicsapódnak a negatív elektród felületén. A részletek a következők:

(1) A rekeszizom ráncai a lítium elemzéséhez

Amikor a szeparátor a saját minősége miatt ráncos, miután a megfelelő helyzetben lévő lítiumionokat deinterkalálják a pozitív elektródától, nem lehet őket egyenletesen behelyezni a negatív elektródába. Ennek eredményeként a negatív elektróda a megfelelő helyzetben vagy barnává válik elégtelen lítium interkalációval, vagy csíkszerű lítiummá válik ugyanolyan krimpelési irányban.

(2) Az akkumulátor cellájának deformációja a lítium elemzéséhez

Ha az elem cella vastagsága nagy, könnyen deformálódhat. Ha az alakváltozás súlyos, az elemelem deformált helyzetének megfelelő pólusdarab rosszul érintkezhet, ami a fenti ábrán csík alakú lítium-behelyezés gyenge területét eredményezi, amelyet időnként elemzés kísér. lítium.

(3) Hagyományos képződés és a lítium meleg és hideg préselése a képződés előtt

Ha a cella vastagsága viszonylag nagy, még akkor is, ha a hagyományos formázást folyékony injektálás után hideg-meleg sajtolás nélkül hajtják végre, az interfész nem lesz túl problémás. Egyes vékony cellák esetében, amelyek vastagsága kevesebb, mint 3 mm, ha a formálás során nincs rögzítés, és a meleg és a hideg sajtolás vagy a sütés elfelejtődik a kialakulás előtt, az interfész nyomorúságosabb lesz.

Mivel a vékony elemek közötti érintkezés nehezen zárható le az interfészen, ha a képződés előtt és alatt nem gyakorolunk nyomást a felületre, a képződő gáz nem tud teljesen lemerülni, és ez befolyásolja az interfész érintkezését, ami elégtelen pontszerű lítiumhoz vezet. beillesztés és pontszerű lítium-kicsapás.

4) A berendezést nyomás nélkül lítiummá alakítják

Mivel a lámpatest kialakulását gyakran nagy áram és nagy töltésű SOC kíséri, a képződés során a gáztermelés sebessége gyorsabb, és az akkumulátor interfésze a kialakulás után nyilvánvalóan aranysárga lesz, és az elégtelen lítium behelyezésnek megfelelő helyzet nyilvánvalóbbnak tűnik. Legyen szó egy vékony celláról, amelyet a kialakulás előtt nem melegítenek vagy hidegen préselnek, vagy egy celláról, amelyet a lámpatestnek kellett volna kialakítania, de nem volt nyomás alatt, mindaddig, amíg a problémát gáztalanítás előtt találják meg, akkor a kis áramú kisülés lámpatesttel és a a kialakítás ismét elvégezhető. Az interfész jelentősen javult.

(5) Lítium-analízis összefoglalása:

Ha a lítium beillesztési útja rendellenes, akkor az akkumulátor cellájának legkézenfekvőbb interfész-rendellenessége a barna elégtelen lítium-behelyezési terület, amelyet a megfelelő helyzetben enyhe lítium-evolúció követ. Az eltérő képződési folyamatok és anyagok miatt a képződés során az interfész gyenge érintkezése által okozott lítium-kicsapódás jelensége eltérhet a fenti ábrától.

4. A lítiumion akkumulátor lítiumfejlődése rendellenes főanyag miatt

A töltési folyamat során a lítiumionok célpontja az, hogy behatoljon a SEI filmbe, és végül beágyazódjon a negatív elektródába. Ha probléma van a SEI-filmmel vagy a negatív elektróddal, ami azt eredményezi, hogy a lítiumionokat nem lehet normálisan beilleszteni, akkor az eredmény csak lítium evolúció lehet.

(1) A lítiumot a negatív elektróda összetöri

Amikor a negatív elektródlemez tömörítése meghaladja a határértékét, a negatív elektródszerkezet összetörésekor vagy a behelyezéshez nincs elég hely a lítiumionok lerakódnak a negatív elektród felületére. A negatív elektróda összetörése által okozott lítiumfejlődés nem javítható, mint a gyenge kémiai érintkezés, és végzetes hatással van az akkumulátor kapacitására és ciklusára.

(2) A lítium evolúciója kevesebb elektrolit által okozott

Amikor az akkumulátort kis mennyiségű folyadékkal fecskendezik be, vagy ha az öregedési idő rövid, akkor az elektrolit nem lesz képes teljesen beszivárogni a negatív elektródába, és az a helyzet, ahol az infiltráció nem teljesen beszivárgott, kis fekete foltot képez. a fenti ábrán látható módon nincs beágyazva lítium. A fekete folt körül enyhe lítiumfejlődés lehet.

(3) Lítium evolúció nem megfelelő elektrolittal

Wenwu nem érti teljesen az emiatt a lítium evolúciójának elvét. Úgy gondolják, hogy az elektrolit és a negatív elektróda nem egyezik meg egymással, ami a SEI-fólia túl vastag vagy egyenetlen, és ezután akadályozza a lítium-ionok beillesztését; vagy az elektrolit nem képes teljes mértékben behatolni a negatív elektródba, ami nehézséget okoz a lítiumion beillesztésében.

(4) Lítium evolúció, amelyet közvetlen elválasztás okoz, anélkül, hogy kialakulna

Ha az elemcellát közvetlenül külön térfogattal töltik fel, anélkül, hogy kis áramot képezne, akkor a SEI-fólia nem tud hatékonyan kialakulni, ami hatással lesz a lítiumionok negatív elektródába való beillesztésére, és lítiumfejlődést okoz a töltési folyamat során. A megfelelő lítium-analízis kép olyan, mint egy folt, amint azt a fenti ábra mutatja.

(5) A víztartalom meghaladja a lítium elemzésének normáját

Kis mennyiségű víz hozzájárul a SEI film kialakulásához, de ha a víztartalom meghaladja a normát, akkor reagál az elektrolitban lévő lítiumsóval és tönkreteszi a SEI film összetételét, ezáltal befolyásolva a lítiumionok negatívba való beillesztését. elektróda és szabálytalanságokat képez a fenti képen Barna terület, néha a barna terület is előfordul lítium evolúcióban.