Die Kapazität ist die erste Eigenschaft der Batterie,LithiumbatteriezellenGeringe Kapazität ist auch ein häufiges Problem, das bei Proben und in der Massenproduktion auftritt. Wie kann man die Ursachen für Probleme mit geringer Kapazität sofort analysieren? Heute möchte ich Ihnen vorstellen, was die Ursachen für Lithiumbatteriezellen mit geringer Kapazität sind.
Die Abstimmung der Materialien, insbesondere zwischen Kathode und Elektrolyt, hat einen erheblichen Einfluss auf die Kapazität der Zelle.Wenn bei einer neuen Kathode oder einem neuen Elektrolyten bei jedem Test der Zelle bei wiederholten Tests eine geringe Kapazität der Lithiumausfällung festgestellt wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Materialien selbst nicht aufeinander abgestimmt sind.Die Nichtübereinstimmung könnte darauf zurückzuführen sein, dass der während der Bildung gebildete SEI-Film nicht dicht genug, zu dick oder instabil ist, oder dass das PC im Elektrolyten dazu führt, dass sich die Graphitschicht ablöst, oder dass sich das Design der Zelle nicht an große Ladungen anpassen kann. Entladungsraten aufgrund übermäßiger Oberflächendichteverdichtung.
Membranen sind ebenfalls ein Einflussfaktor, der zu einer geringen Kapazität führen kann.Wir haben festgestellt, dass handgewickelte Membranen in der Mitte jeder Schicht Falten in Längsrichtung erzeugen, wodurch das Lithium nicht ausreichend in der negativen Elektrode eingebettet wird und dadurch die Zellkapazität um etwa 3 % beeinträchtigt.Obwohl die beiden anderen Modelle eine halbautomatische Aufwicklung verwenden, bei der die Faltenbildung der Membran deutlich geringer ist und die Auswirkung auf die Kapazität nur 1 % beträgt, ist dies kein Grund, die Verwendung der Membran einzustellen.
Unzureichende Kapazitätsspielräume können ebenfalls zu einer geringen Kapazität führen.Aufgrund der Auswirkungen der positiven und negativen Elektrodenbeschichtung, des Fehlers des Kapazitätsteilers und des Einflusses des Klebstoffs auf die Kapazität ist es wichtig, bei der Konstruktion einen gewissen Kapazitätsspielraum einzukalkulieren.Bei der Auslegung der Kapazitätsmarge ist es möglich, einen Überschuss zu belassen, nachdem die Kapazität des Kerns mit allen Prozessen genau in der Mittellinie berechnet wurde, oder den Überschuss zu berechnen, nachdem alle Faktoren, die die Kapazität beeinflussen, an der unteren Grenze aufgetreten sind.Bei neuen Materialien ist eine genaue Beurteilung des Grammspiels der Kathode in diesem System wichtig.Der Teilkapazitätsmultiplikator, der Ladeabschaltstrom, der Lade-/Entlademultiplikator, die Art des Elektrolyten usw. wirken sich alle auf das Kathodengrammspiel aus.Wird der Designwert der positiven Grammleistung künstlich hoch gesetzt, um die Zielkapazität zu erreichen, kommt dies ebenfalls einer unzureichenden Designkapazität gleich.An der Schnittstelle der Zelle ist nichts auszusetzen, auch an den gesamten Prozessdaten ist nichts auszusetzen, aber die Kapazität der Zelle ist gering.Daher müssen neue Materialien auf ein genaues Kathodengewicht geprüft werden, da nicht dieselbe Kathode das gleiche Grammgewicht wie jede Kathode oder jeder Elektrolyt hat.
Überschüssige negative Elektroden können in gewissem Maße auch die Leistung der positiven Elektrode beeinträchtigen und somit die Kapazität der Zelle beeinträchtigen.Eine negative Überladung liegt nicht vor, „solange keine Lithiumausfällung erfolgt“.Wenn die negative Überlastung auf die untere Grenze der Nicht-Lithium-Ausfällungsüberladung erhöht wird, erhöht sich die positive Grammleistung um 1 bis 2 %, aber selbst wenn sie erhöht wird, reicht die negative Überlastung immer noch aus, um dies sicherzustellen Die Kapazitätsausbeute ist so hoch wie möglich.Wenn der Überschuss an der negativen Elektrode zu hoch ist, spielt die positive Elektrode eine geringere Rolle, da für die Chemie mehr irreversibles Lithium benötigt wird, aber die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, ist natürlich nahezu gering.
Wenn das Flüssigkeitsinjektionsvolumen geringer ist, ist auch das entsprechende Flüssigkeitsrückhaltevolumen geringer.Wenn das Flüssigkeitsrückhaltevolumen der Zelle gering ist, wird der Effekt der Einbettung und Enteinbettung von Lithiumionen in den positiven und negativen Elektroden beeinträchtigt, was zu einer geringen Kapazität führt.Obwohl bei einem geringeren Injektionsvolumen der Druck auf Kosten und Prozesse geringer ist, muss bei der Verringerung des Injektionsvolumens davon ausgegangen werden, dass dadurch die Leistung der Zelle nicht beeinträchtigt wird.Eine Verringerung des Füllstands erhöht natürlich nur die Wahrscheinlichkeit einer geringen Kapazität aufgrund unzureichender Flüssigkeitsretention in der Zelle, ist aber keine zwangsläufige Folge.Gleichzeitig gilt: Je schwieriger die Flüssigkeitsaufnahme ist, desto mehr überschüssiges Elektrolyt sollte vorhanden sein, um bei der Elektrolytbenetzung einen besseren Kontakt zur Elektrode zu gewährleisten.Eine unzureichende Zellretention führt dazu, dass die positiven und negativen Elektroden trocken sind und sich eine dünne Lithiumschicht auf der negativen Elektrode niederschlägt, was zu einer geringen Kapazität aufgrund schlechter Retention führen kann.
Eine leicht beschichtete positive oder negative Elektrode kann direkt zu einem Kern mit geringer Kapazität führen.Wenn die positive Elektrode leicht beschichtet ist, ist die Grenzfläche des vollständig geladenen Kerns nicht abnormal.Die negative Elektrode als Empfänger von Lithiumionen muss eine größere Anzahl eingebetteter Lithiumpositionen bereitstellen als die Anzahl der Lithiumquellen die positive Elektrode bereitstellt, da sich sonst überschüssiges Lithium auf der Oberfläche der negativen Elektrode niederschlägt und eine dünne Schicht entsteht einer gleichmäßigeren Lithiumausfällung.Da das Gewicht der negativen Elektrode nicht direkt aus dem Backgewicht der Kerne abgeleitet werden kann, kann man, wie bereits erwähnt, ein weiteres Experiment durchführen, um den Anteil der Gewichtszunahme der negativen Elektrode zu ermitteln und so aus dem Backgewicht des Negativs auf das Beschichtungsgewicht zu schließen Elektrodenkerne.Wenn die negative Elektrode eines Kerns mit geringer Kapazität eine dünne Lithium-Niederschlagsschicht aufweist, ist die Wahrscheinlichkeit einer unzureichenden negativen Elektrode hoch.Darüber hinaus kann die Kathodenseite der Kathode oder der negativen Elektrode auch zu einer geringen Kapazität führen, und die einseitige Beschichtung der negativen Elektrode ist hauptsächlich leicht, denn selbst wenn die positive Elektrodenbeschichtung schwer ist, verringert sich zwar das Grammspiel, aber die Gesamtkapazität nicht verringert, sondern sogar erhöht werden.Wenn die negative Elektrode an der falschen Stelle beschichtet ist, kann ein direkter Vergleich der relativen Gewichtsverhältnisse der Einzel- und Doppelseiten nach dem Backen erfolgen, sofern die Daten ähnlich sind und die A-Seite 6 % leichter ist als die B-Seitenbeschichtung Bestimmen Sie grundsätzlich das Problem. Wenn das Problem der geringen Kapazität sehr schwerwiegend ist, ist es natürlich erforderlich, die tatsächliche Oberflächendichte der A/B-Seite weiter umzukehren.Wenn das Problem der geringen Kapazität schwerwiegend ist, muss die tatsächliche Dichte der A/B-Seite weiter abgeleitet werden.Durch das Rollen wird die Struktur des Materials zerstört, was sich wiederum auf die Kapazität auswirkt.Die molekulare oder atomare Struktur eines Materials ist der grundlegende Grund dafür, dass es Eigenschaften wie Kapazität, Spannung usw. aufweist. Wenn die Dichte der positiven Elektrodenrollen den Prozesswert überschreitet, ist die positive Elektrode beim Zerlegen des Kerns sehr hell.Wenn die Verdichtung der positiven Elektrode zu groß ist, kann das positive Elektrodenstück nach dem Wickeln leicht brechen, was ebenfalls zu einer geringen Kapazität führt.Da die Verdichtung der positiven Elektrode jedoch dazu führt, dass das Polstück bricht, sobald es gefaltet wird, erfordert die Rollenpresse der positiven Elektrode selbst viel Druck, sodass die Häufigkeit, mit der eine Verdichtung der positiven Elektrode auftritt, viel geringer ist als die Verdichtung der negativen Elektrode.Wenn die negative Elektrode verdichtet wird, bildet sich auf der Oberfläche der negativen Elektrode ein Streifen oder Block aus Lithiumniederschlag, und die im Kern zurückgehaltene Flüssigkeitsmenge wird erheblich reduziert.
Eine geringe Kapazität kann auch durch einen zu hohen Wassergehalt verursacht werden.Eine niedrige Kapazität ist möglich, wenn der Wassergehalt der Elektrode vor dem Befüllen, der Taupunkt der Handschuhbox vor dem Befüllen, der Wassergehalt des Elektrolyten den Standardwert überschreitet oder wenn Feuchtigkeit in die entlüftete zweite Dichtung gelangt.Für die Bildung des Kerns sind Spurenmengen an Wasser erforderlich, aber wenn das Wasser einen bestimmten Wert überschreitet, beschädigt das überschüssige Wasser den SEI-Film und verbraucht die Lithiumsalze im Elektrolyten, wodurch die Kapazität des Kerns verringert wird.Der Wassergehalt übersteigt den Standardwert der Zelle. Bei voller Ladung ist ein kleines Stück dunkelbraun negativ.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. August 2022