Ličio baterijos apvijų elementų vidinių defektų žemėlapis

Ličio baterijos apvijų elementų vidinių defektų žemėlapis

Apvija yra pagrindinis procesas ličio jonų akumuliatorių gamybos procese, kai kartu surenkamos teigiamos ir neigiamos elektrodų plokštės ir separatoriai. Jei gaminiai yra sugedę, visa ritės šerdis, įskaitant teigiamų ir neigiamų elektrodų plokštes ir separatorius, yra švaistoma. Išeiga turi didelę įtaką akumuliatoriaus gamybos sąnaudoms, taip pat turi įtakos akumuliatoriaus veikimui ir saugai.

Paprastai bendri ritės šerdies vidinių defektų žemėlapiai parodyti kitame paveikslėlyje, o kiekviename žemėlapyje yra teigiamo elektrodo plokštė, diafragma ir neigiamo elektrodo plokštė.

1 pav. Ritės šerdies vidinių defektų žemėlapis

Tarp jų pirmoji eilutė (a) yra įprastas raštas be vidinių defektų.

Trečioje antroje eilėje (b) esančioje nuotraukoje pavaizduota elektrodo plokštės lenkimo deformacija, kuri gali atsirasti dėl to, kad apvijos metu įtempimas nėra gerai kontroliuojamas ir elektrodo plokštė yra sulenkta. Dėl šio defekto akumuliatoriaus elektrode gali susiraukšlėti daug kartų besiplečiant ir susitraukiant įkrovimo ir iškrovimo metu, ribojamas talpos panaudojimas ir gali kilti problemų, tokių kaip ličio nusodinimas.

Trečiosios eilės (c) defektas yra metalinių pašalinių daiktų buvimas ant diafragmos, kurie galėjo patekti elektrodo paruošimo ar transportavimo procesų, tokių kaip elektrodo valcavimas, pjovimas ir kiti procesai, metu. Taip pat gali būti, kad folijos likučiai susidarė pjaustant vyniojimo proceso polių gabalus. Metaliniai pašaliniai daiktai gali sukelti mikro trumpąjį jungimą akumuliatoriaus viduje, sukelti stiprų savaiminį išsikrovimą ir kelti pavojų saugai. Bendrieji aptikimo metodai daugiausia apima akumuliatoriaus šerdies izoliacijos atsparumo įtampai bandymą, senėjimo aukštoje temperatūroje stebėjimą ir nekvalifikuotų gaminių savaiminio išsikrovimo k vertės vertinimą.

Pagrindinė ketvirtos eilės (d) problema yra netolygi danga, įskaitant du skirtingus teigiamo ir neigiamo paviršių storius, o vienoje pusėje nėra dangos. Šį defektą daugiausia sukelia dengimo procesas arba dangos atsiskyrimas elektrodo paruošimo proceso metu. Paprastai CCD aptikimas yra nustatytas polių plokščių valcavimo ir pjovimo procesams, o sugedusios polių plokštės yra pažymėtos, kad būtų pašalinti sugedę gaminiai vyniojimo proceso metu. Tačiau nėra garantijos, kad 100% bus pašalintos nekokybiškos prekės. Jei taip atsitiks, prarandama akumuliatoriaus talpa, o teigiamo ir neigiamo elektrodo talpa nesutampa, o tai lemia ličio nusodinimą ir kitas problemas.

Penktosios eilės (e) trūkumas yra nemetalinių pašalinių objektų, tokių kaip dulkės, buvimas viduje. Nors ši situacija nėra tokia žalinga kaip metaliniai pašaliniai daiktai, ji taip pat gali turėti įtakos akumuliatoriaus veikimui. Kai dydis yra palyginti didelis, tai taip pat gali sukelti diafragmos įtrūkimus ir mikro trumpuosius jungimus tarp teigiamo ir neigiamo polių.

Aukščiau pateiktos grafikos gavimo būdas yra toks: įdėkite visą ritės šerdį į A ir B lipnią epoksidinę dervą ir sukietinkite, kad išlaikytumėte vidines ritės šerdies struktūrines charakteristikas. Nupjaukite skerspjūvį, nušlifuokite švitriniu popieriumi, nupoliruokite, kad susidarytų mėginys, ir stebėkite skenuojančiąja elektronine mikroskopija. Gavau daug nuotraukų ir nustatėme šiuos defektų modelius.

2 pav. Šerdies mikrostruktūros stebėjimo procesas


Be to, žaizdos ląstelės kampuose gali lūžti polius, kaip parodyta 3 paveiksle. Stulpelis yra per trapus ir didelio storio, o tai ypač linkusi lūžti.

Aukščiau pateiktas ritės šerdies vidinių defektų žemėlapis.