Syyt litiumioniakkujen litiumkehitykseen on erittäin yleinen epänormaali ilmiö litiumparistoteollisuudessa.

Eri litiumin evoluutiotilat vastaavat usein eri syitä. Syiden analysointi litiumin evoluutiotilan mukaan voi parantaa tuotteen saantoa.

Yleisestä näkökulmasta litiumioniakkujen syyt litiumioniakkuihin on jaettu viiteen luokkaan: riittämättömän negatiivisen elektrodimarginaalin aiheuttama litiumin evoluutio; latausmekanismin aiheuttama litiumin kehitys; litiumin evoluutio, jonka aiheuttaa epänormaali litiumin lisäyspolku; epänormaalin päämateriaalin aiheuttama litiumin evoluutio; Litiumin kertyminen kiinteään paikkaan erityisistä syistä. Seuraava selitys litiumin kehityksen erityisistä syistä edellä mainituille viidelle syyluokalle.

1. Litiumioniakkujen litiumkehitys, joka johtuu riittämättömästä negatiivisesta elektrodimarginaalista

Kun litiumioneja vapautuu positiivisesta elektrodista latauksen aikana, niillä on oltava määränpää. Yleensä kohtalo on upotettava negatiiviseen elektrodiin, mutta kun negatiivinen elektrodi on riittämätön ja negatiivinen elektrodi voi lisätä litiumioneja vähemmän kuin positiivisten elektrodien deinterkaloituneet litiumionit, litiumioneja voidaan saostua vain negatiivisen pinnalle elektrodi. Riittämätöntä ylimääräisen negatiivisen elektrodin voidaan katsoa olevan yleisin syy litiumin saostumiseen.

Riittävän negatiivisen elektrodin ylimäärän sijainnin mukaan se voidaan jakaa seuraaviin kolmeen litiumanalyysiolosuhteiden ryhmään:

(1) Litiumin evoluutio riittämättömällä tavanomaisen anodin ylimäärällä

Kun negatiivinen elektrodi on liian riittämätön, litiumionien sijoittamiseksi positiivisesta elektrodista negatiiviseen elektrodiin ei ole tarpeeksi tilaa. Siksi negatiivisen elektrodin pinnalle voi muodostua ja saostua vain metallista litiumia. Koska negatiivisen elektrodin riittämättömän ylimäärän aste on yleensä tasainen ja positiivisesta elektrodista uutetut litiumionit tulevat myös tasaisesti negatiiviseen elektrodiin, riittämättömän negatiivisen elektrodin aiheuttama litiumin evoluutio on myös yhtenäinen kerros. Litiumin evoluution vakavuus liittyy riittämättömään negatiivisen elektrodin ylimäärään. Aste on läheisessä yhteydessä toisiinsa, mitä korkeampi ylimäärä ja puute, sitä vakavampi litiumsaostus.

(2) Litiumanalyysi yinille ja yangille

Kun paristokenno on päällystetty raskaalla pinnoitteella positiivisen elektrodin toisella puolella tai kevyesti päällystetty negatiivisen elektrodin toisella puolella, se saa litiumin akkukennon negatiivisen elektrodin molemmilta puolilta tallentamaan litiumia toiselle puolelle , joka tunnetaan yleisesti nimellä Yin ja Yang puoli. Anodin ja katodikennon rajapinta litiumia kehittävällä puolella on täsmälleen sama kuin negatiivisen elektrodin liitäntä litiumilla tai riittämätön, kun taas toinen puoli on kullankeltainen (grafiittianodille).

(3) Positiivinen elektrodipää on päällystetty ohentamatta litiumia

Jos positiivisen elektrodin päätä ei ohenneta päällystämisen aikana, positiivisen elektrodin pään asennossa oleva sidos voi olla paksumpi, joten negatiivista elektrodipäätä vastaava määrä on liian suuri ja riittämätön, mikä johtaa negatiivisen pään nauhaan. Analysoi litium.

2. Laturien väärin valmistamien litiumioniakkujen litiumin poisto

Koska litiumin kehitys tapahtuu latausvaiheessa, latausmekanismin muutoksen on oltava myös yksi syy litiumin evoluutioon. Seuraava on luettelo useista latausmekanismista johtuvista litiumin evoluutiotapauksista:

(1) Litiumsaostus alhaisessa lämpötilassa lataamalla

Syy litiumsaostumiseen matalan lämpötilan latauksen aikana on se, että negatiivisen elektrodin litiumin upotusresistanssi matalissa lämpötiloissa on merkittävästi suurempi kuin positiivisen elektrodin. Vaikka litiumionit voidaan poistaa positiivisesta elektrodista suhteellisen nopeasti matalissa lämpötiloissa, niitä ei voida sijoittaa negatiiviseen elektrodiin ajoissa, mikä aiheuttaa saostumista. litium.

(2) Litiumanalyysi korkealla veloituksella

Jos huoneenlämpötilassa lataaminen lisää sokeasti latausnopeutta, negatiivinen elektrodi aiheuttaa myös litiumsaostumista johtuen kyvyttömyydestä saada litiuminsidonta nopeasti loppuun. Tavanomaisessa kapasiteettityyppisuunnittelussa suurin latausnopeus, jonka akkukenno kestää, on noin 1C ~ 1,5C. Jos tuotteen on lisättävä latausvirtaa käytön aikana, tarvitaan erityinen napakappaleen ja elektrolyytin muotoilu. Muuten, mitä suurempi latausaste, sitä vakavampi litiumin kehitys on.

(3) Litiumylitys

Kun akun latausjännite tai latauskapasiteetti ylittää huomattavasti suunnitellun arvon, positiivisesta elektrodista erotetaan enemmän ylimääräisiä litiumioneja. Koska negatiivinen elektrodi on suunniteltu, näille ylimääräisille litiumioneille ei ole tilaa. Litium on väistämätöntä. Ylilatauksen aikana positiivisten elektrodien litiumionien deinterkaloituminen on tasaista eikä vaihtele napakappaleen asennon mukaan, joten ylilatauksen aiheuttama litiumin evoluutio on myös yhtenäinen kerros.

3. Litiumioniakkujen epänormaalien litiumin syöttöreittien aiheuttama litiumin evoluutio

Litiumioniakkua ladattaessa litiumionit uutetaan positiivisesta elektrodista ja työnnetään sitten negatiiviseen elektrodiin elektrolyytin läpi. Jos positiivisen ja negatiivisen elektrodin välinen rajapinta ei kuitenkaan ole hyvässä kosketuksessa, se aiheuttaa litiumionien saostumisen negatiivisen elektrodin pinnalle. Yksityiskohdat ovat seuraavat:

(1) Kalvon ryppyjä litiumin analysoimiseksi

Kun erotin on rypistynyt oman laadunsa vuoksi, vastaavassa asemassa olevien litiumionien poistamisen jälkeen positiivisesta elektrodista niitä ei voida asettaa tasaisesti negatiiviseen elektrodiin. Tämän seurauksena negatiivinen elektrodi vastaavassa paikassa joko muuttuu ruskeaksi riittämättömällä litiumvälillä, tai siitä tulee raidan kaltaista litiumia samalla puristussuunnalla.

(2) Akkukennon muodonmuutos litiumin analysoimiseksi

Kun akkukennon paksuus on suuri, se on helppo muodostaa. Kun muodonmuutos on vakava, paristokennon vääristynyttä asentoa vastaava napakappale voi olla huonossa kosketuksessa, mikä johtaa yllä olevan kuvan nauhanmuotoiseen litiumin upotuksen huonoon alueeseen, johon liittyy toisinaan analyysi. litium.

(3) Tavanomainen muodostuminen eikä litiumin kuumaa ja kylmää puristusta ennen muodostamista

Jos kennon paksuus on suhteellisen suuri, vaikka tavanomainen muodostus toteutettakaan ilman kuumaa ja kylmää puristusta nesteen ruiskutuksen jälkeen, rajapinta ei ole liian ongelmallinen. Joillekin ohuille soluille, joiden paksuus on alle 3 mm, jos muotoilun aikana ei ole puristusta ja kuuma ja kylmä puristus tai kalusteiden paistaminen unohdetaan ennen muodostamista, rajapinta on kurjempi.

Koska ohuiden paristojen välistä kosketusta on vaikea sulkea rajapinnassa, jos pintaan ei kohdistu painetta ennen muodostusta ja sen aikana, muodostumiskaasua ei voida tyhjentää kokonaan ja se vaikuttaa liitäntäkontaktiin, mikä johtaa riittämätöntä pistemäistä litiumia lisäys ja pistemäinen litiumsaostus.

4) Valaisin muodostetaan litiumiksi ilman painetta

Koska kiinnittimen muodostumiseen liittyy usein korkea virta ja korkea varauksellinen SOC, kaasun tuotantonopeus muodostumisen aikana on nopeampaa ja akun rajapinnalla muodostumisen jälkeen on ilmeinen kullankeltainen, ja riittämätöntä litiumin lisäystä vastaava sijainti näyttää ilmeisemmältä. Olipa kyseessä ohut kenno, jota ei ole kuuma tai kylmäpuristettu ennen muodostumista, tai kenno, jonka olisi pitänyt muodostaa kiinnittimen avulla, mutta ei olla paineistettu, kunhan ongelma havaitaan ennen kaasunpoistoa, sitten pieni virran purku kiinnittimellä ja muodostaminen voidaan suorittaa uudelleen. Käyttöliittymää on parannettu merkittävästi.

(5) Litiumanalyysin yhteenveto:

Kun litiumin lisäysreitti on epänormaali, paristokennon ilmeisin liitäntäpoikkeama on ruskea riittämätön litiumin lisäysalue, jota seuraa pieni litiumin evoluutio vastaavassa paikassa. Erilaisista muodostumisprosesseista ja materiaaleista johtuen heikosta rajapintakosketuksesta muodostumisen aikana johtava litiumsaostuminen voi olla erilainen kuin yllä.

4. Poikkeavan päämateriaalin aiheuttama litiumioniakun litiumkehitys

Latausprosessin aikana litiumionien määränpää on tunkeutua SEI-kalvoon ja lopulta upottaa negatiiviseen elektrodiin. Jos SEI-kalvossa tai negatiivisessa elektrodissa on ongelma, joka aiheuttaa litiumionien kyvyttömyyden viedä normaalisti, tulos voi olla vain litiumin evoluutio.

(1) Negatiivinen elektrodi murskaa litiumia

Kun negatiivisen elektrodilevyn tiivistyminen ylittää rajan, litiumionit kerrostuvat negatiivisen elektrodin pinnalle, kun negatiivisen elektrodin rakenne murskautuu tai kun lisäykseen ei ole tarpeeksi tilaa. Negatiivisen elektrodin murskaamisen aiheuttama litiumin kehitys ei ole korjattavissa kuten huono kemiallinen kontakti, ja sillä on kohtalokas vaikutus akun kapasiteettiin ja sykliin.

(2) Vähemmän elektrolyytin aiheuttama litiumin evoluutio

Kun akkuun ruiskutetaan pieni määrä nestettä tai injektion jälkeinen ikääntymisaika on lyhyt, elektrolyytti ei pysty tunkeutumaan kokonaan negatiiviseen elektrodiin, ja sijainti, jossa tunkeutuminen ei ole täysin tunkeutunut, muodostaa pienen mustan täplän litiumia ei ole upotettu yllä olevan kuvan mukaisesti. Mustan täplän ympärillä voi olla lievää litiumin evoluutiota.

(3) Litiumin evoluutio epätasaisella elektrolyytillä

Wenwu ei täysin ymmärrä tämän syyn aiheuttamaa litiumin evoluution periaatetta. Arvellaan, että elektrolyytti ja negatiivinen elektrodi eivät sovi yhteen, mikä aiheuttaa SEI-kalvon olevan liian paksu tai epätasainen ja estää sitten litiumionien insertiota; tai elektrolyytti ei voi täysin tunkeutua negatiiviseen elektrodiin aiheuttaen vaikeuksia litiumionin asettamisessa.

(4) Litiumin evoluutio, joka johtuu suorasta erotuksesta muodostumatta

Jos akkukenno ladataan suoraan erillisellä tilavuudella muodostamatta pientä virtaa, SEI-kalvoa ei voida muodostaa tehokkaasti, mikä vaikuttaa litiumionien työntymiseen negatiiviseen elektrodiin ja aiheuttaa litiumin evoluution latausprosessin aikana. Vastaava litiumanalyysikuva on kuin täplä, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty.

(5) Vesipitoisuus ylittää litiumanalyysin standardin

Pieni määrä vettä edistää SEI-kalvon muodostumista, mutta kun vesipitoisuus ylittää standardin, se reagoi elektrolyytissä olevan litiumsuolan kanssa ja tuhoaa SEI-kalvokoostumuksen vaikuttamalla siten litiumionien insertioon negatiiviseen elektrodi ja muodostaen epäsäännöllisyydet yllä olevaan kuvaan Ruskea alue, joskus ruskea alue esiintyy myös litiumin evoluutiona.