Hva er årsakene til den lave kapasiteten til Li-ion battericeller?

Kapasitet er den første egenskapen til batteriet,litiumbattericellerlav kapasitet er også et hyppig problem som oppstår i prøver, masseproduksjon, hvordan umiddelbart analysere årsakene til problemer med lav kapasitet, i dag for å introdusere deg hva er årsakene til litiumbattericeller med lav kapasitet?

Årsaker til lav kapasitet til Li-ion battericeller

Design

Tilpasningen av materialer, spesielt mellom katoden og elektrolytten, har en betydelig innvirkning på cellens kapasitet. For en ny katode eller ny elektrolytt, hvis gjentatte tester avslører en litiumutfellingskapasitet med lav kapasitet hver gang cellen testes, så er det svært sannsynlig at materialene i seg selv ikke samsvarer. Misforholdet kan skyldes at SEI-filmen som dannes under dannelsen ikke er tett nok, for tykk eller ustabil, eller at PC-en i elektrolytten får grafittlaget til å flasse av, eller at utformingen av cellen ikke er i stand til å tilpasse seg stor ladning/ utslippshastigheter på grunn av overdreven komprimering av overflatetetthet.

Membraner er også en innflytelsesrik faktor som kan forårsake lav kapasitet.Vi har funnet ut at håndviklede membraner produserer rynker i lengderetningen i midten av hvert lag, hvor litiumet ikke er tilstrekkelig innebygd i den negative elektroden og dermed påvirker cellekapasiteten med rundt 3 %. Selv om de to andre modellene bruker halvautomatisk vikling når membranrynkingen er mye mindre og påvirkningen på kapasiteten kun er 1 %, er det ikke grunnlag for å avbryte bruken av membranen.

Mangelfulle kapasitetsdesignmarginer kan også føre til lav kapasitet. På grunn av virkningen av positivt og negativt elektrodebelegg, feilen i kapasitetsdeleren og limets innvirkning på kapasiteten, er det viktig å tillate en viss kapasitetsmargin når du designer. Ved utforming av kapasitetsmarginen er det mulig å etterlate et overskudd etter å ha beregnet kapasiteten til kjernen med alle prosesser nøyaktig i midtlinjen, eller å beregne overskuddet etter at alle faktorer som påvirker kapasiteten har oppstått ved nedre grense. For nye materialer er en nøyaktig vurdering av gramspillet til katoden i det systemet viktig. Partialkapasitetsmultiplikatoren, ladningsavskjæringsstrømmen, ladnings-/utladningsmultiplikatoren, typen elektrolytt osv. påvirker alle katodegramspillet. Hvis designverdien til den positive gramytelsen er kunstig høy for å oppnå målkapasiteten, tilsvarer dette også en utilstrekkelig designkapasitet. Det er ingenting galt med grensesnittet til cellen, og det er heller ikke noe galt med de totale prosessdataene, men kapasiteten til cellen er lav. Derfor må nye materialer vurderes for nøyaktig katodevekt, siden ikke samme katode vil ha samme vekt som enhver katode eller elektrolytt.

Overskytende negativ elektrode kan også påvirke ytelsen til den positive elektroden til en viss grad, og dermed påvirke kapasiteten til cellen. Negativ overbelastning er ikke "så lenge det ikke er litiumutfelling". Hvis den negative overbelastningen økes til den nedre grensen for ikke-litiumutfellingsoverbelastningen, vil det være en økning på 1 % til 2 % i den positive gramytelsen, men selv om den økes, er den negative overbelastningen fortsatt tilstrekkelig til å sikre at kapasiteten er så høy som mulig. Når det negative elektrodeoverskuddet er for høyt, vil den positive elektroden spille en lavere rolle fordi mer irreversibelt litium er nødvendig for kjemi, men sannsynligheten for at dette skjer er nesten ingen.

Når væskeinjeksjonsvolumet er lavere, vil det tilsvarende væskeretensjonsvolumet også være lavere. Når væskeretensjonsvolumet i cellen er lavt, vil effekten av litiumion-innstøping og de-innebygging i de positive og negative elektrodene bli påvirket, og dermed utløse lav kapasitet. Selv om det vil være mindre press på kostnader og prosesser med lavere injeksjonsvolum, må premisset for å senke injeksjonsvolumet være at det ikke påvirker ytelsen til cellen. Å senke fyllingsnivået vil selvfølgelig bare øke sannsynligheten for lav kapasitans på grunn av utilstrekkelig væskeretensjon i cellen, men er ikke en uunngåelig konsekvens. Samtidig, jo vanskeligere det er å absorbere væske, jo mer overskudd av elektrolytt bør det være for å sikre bedre kontakt med elektroden under elektrolyttfukting. Utilstrekkelig celletensjon vil føre til at de positive og negative elektrodene blir tørre og et tynt lag med litiumutfelling på toppen av den negative elektroden, noe som kan være en faktor for lav kapasitans på grunn av dårlig retensjon.

Produksjonsprosess

En lett belagt positiv eller negativ elektrode kan direkte forårsake en kjerne med lav kapasitet. Når den positive elektroden er lett belagt, vil ikke grensesnittet til den fulladede kjernen være unormalt. Den negative elektroden, som mottaker av litiumioner, må gi et større antall innebygde litiumposisjoner enn antallet litiumkilder levert av den positive elektroden, ellers vil overskudd av litium utfelles på overflaten av den negative elektroden, noe som resulterer i et tynt lag mer jevn litiumnedbør. Som nevnt før, fordi den negative elektrodevekten ikke kan tas direkte fra kjernenes bakevekt, så kan man gjøre et nytt eksperiment for å finne andelen negativ elektrodevektøkning for å utlede beleggvekten gjennom bakevekten til den negative elektrodekjerner. Hvis den negative elektroden til en kjerne med lav kapasitet har et tynt lag med litiumutfelling, er muligheten for utilstrekkelig negativ elektrode høy. I tillegg kan katode- eller negativelektrodebeleggets katodeside også forårsake lav kapasitet, og det negative elektrode-enkelsidebelegget er hovedsakelig lett, fordi selv om det positive elektrodebelegget er tungt, vil gramspillet reduseres, men den totale kapasiteten vil ikke reduseres, men kan til og med øke. Hvis den negative elektroden er belagt på feil sted, kan en direkte sammenligning av de relative vektforholdene på enkelt- og dobbeltsiden etter steking, så lenge dataene ligner på A-siden er 6 % lettere enn B-sidebelegget, i utgangspunktet bestemme problemet, selvfølgelig, hvis problemet med lav kapasitet er svært alvorlig, er det nødvendig å reversere den faktiske overflatetettheten til A/B-siden ytterligere. Hvis problemet med lav kapasitans er alvorlig, er det nødvendig å utlede den faktiske tettheten til A/B-siden ytterligere. Rulling ødelegger strukturen til materialet, noe som igjen påvirker kapasiteten. Den molekylære eller atomære strukturen til et materiale er den grunnleggende årsaken til at det har egenskaper som kapasitet, spenning osv. Når tettheten til de positive elektroderullene overstiger prosessverdien, vil den positive elektroden være veldig lys når kjernen demonteres. Hvis den positive elektrodekomprimeringen er for stor, er den positive elektrodebiten lett å bryte etter vikling, noe som også vil forårsake lav kapasitet. Men ettersom den positive elektrodekomprimeringen vil føre til at polstykket bryter så snart den er foldet, krever selve den positive elektrodevalsepressen mye trykk, så frekvensen av å møte positiv elektrodekomprimering er mye lavere enn negativ elektrodekomprimering. Når den negative elektroden komprimeres, vil en stripe eller blokk med litiumutfelling dannes på overflaten av den negative elektroden, og mengden væske som holdes tilbake i kjernen vil reduseres betydelig.

Lav kapasitet kan også skyldes for høyt vanninnhold. Lav kapasitans er mulig når vanninnholdet i elektroden før fylling, duggpunktet i hanskerommet før fylling, vanninnholdet i elektrolytten overstiger standarden, eller når fuktighet innføres i den avluftede andre tetningen. Spormengder vann er nødvendig for dannelsen av kjernen, men når vannet overstiger en viss verdi, vil overskuddsvannet skade SEI-filmen og forbruke litiumsaltene i elektrolytten, og dermed redusere kapasiteten til kjernen. Vanninnholdet overstiger standarden for cellen full ladning negativ kurs et lite stykke mørk brun.


Innleggstid: 16. august 2022