La capacité est la première propriété de la batterie,cellules de batterie au lithiumla faible capacité est également un problème fréquent rencontré dans les échantillons, la production de masse, comment analyser immédiatement les causes des problèmes de faible capacité rencontrés, aujourd'hui pour vous présenter quelles sont les causes des cellules de batterie au lithium de faible capacité ?
L'adéquation des matériaux, notamment entre la cathode et l'électrolyte, a un impact significatif sur la capacité de la cellule. Pour une nouvelle cathode ou un nouvel électrolyte, si des tests répétés révèlent une faible capacité de précipitation du lithium à chaque test de la cellule, il est alors très probable que les matériaux eux-mêmes ne correspondent pas. Le décalage pourrait être dû au fait que le film SEI formé lors de la formation n'est pas assez dense, trop épais ou instable, ou au PC dans l'électrolyte qui fait décoller la couche de graphite, ou à la conception de la cellule qui n'est pas capable de s'adapter à une charge importante. taux de décharge dus à un compactage excessif de la densité superficielle.
Les diaphragmes sont également un facteur influent pouvant entraîner une faible capacité.Nous avons constaté que les diaphragmes enroulés manuellement produisent des rides dans le sens longitudinal au milieu de chaque couche, là où le lithium n'est pas suffisamment intégré dans l'électrode négative et affecte ainsi la capacité de la cellule d'environ 3 %. Bien que les deux autres modèles utilisent un remontage semi-automatique lorsque le plissement du diaphragme est bien moindre et que l'impact sur la capacité n'est que de 1 %, cela ne constitue pas une raison pour arrêter l'utilisation du diaphragme.
Des marges de conception de capacité inadéquates peuvent également entraîner une faible capacité. En raison de l'impact du revêtement des électrodes positives et négatives, de l'erreur du diviseur de capacité et de l'impact de l'adhésif sur la capacité, il est important de prévoir une certaine marge de capacité lors de la conception. Lors de la conception de la marge de capacité, il est possible de laisser un excédent après avoir calculé la capacité du cœur avec tous les processus exactement sur la ligne médiane, ou de calculer l'excédent après que tous les facteurs affectant la capacité se soient produits à la limite inférieure. Pour les nouveaux matériaux, une évaluation précise du jeu grammatical de la cathode dans ce système est importante. Le multiplicateur de capacité partielle, le courant de coupure de charge, le multiplicateur de charge/décharge, le type d'électrolyte, etc., affectent tous le jeu en grammes de la cathode. Si la valeur de conception de la performance en grammes positifs est artificiellement élevée afin d'atteindre la capacité cible, cela équivaut également à une capacité de conception insuffisante. Il n'y a rien de mal avec l'interface de la cellule, ni avec les données globales du processus, mais la capacité de la cellule est faible. Par conséquent, les nouveaux matériaux doivent être évalués pour le grammage cathodique précis, car la même cathode n’aura pas le même grammage que n’importe quelle cathode ou électrolyte.
Un excès d'électrode négative peut également affecter dans une certaine mesure les performances de l'électrode positive, affectant ainsi la capacité de la cellule. Il n'y a pas de surcharge négative "tant qu'il n'y a pas de précipitation de lithium". Si la surcharge négative est augmentée jusqu'à la limite inférieure de la surcharge de précipitation non lithium, il y aura une augmentation de 1 à 2 % de la performance en grammes positifs, mais même si elle est augmentée, la surcharge négative est toujours suffisante pour garantir que la capacité de production est aussi élevée que possible. Lorsque l’excès d’électrode négative est trop élevé, l’électrode positive jouera un rôle moindre car la chimie a besoin de plus de lithium irréversible, mais bien sûr, la probabilité que cela se produise est presque nulle.
Lorsque le volume d'injection de liquide est inférieur, le volume de rétention de liquide correspondant sera également inférieur. Lorsque le volume de rétention de liquide de la cellule est faible, l'effet de l'incorporation et du désincorporation des ions lithium dans les électrodes positives et négatives sera affecté, déclenchant ainsi une faible capacité. Même si la pression sur les coûts et les processus est moindre avec un volume d'injection inférieur, la diminution du volume d'injection doit partir du principe que cela n'affecte pas les performances de la cellule. Bien entendu, diminuer le niveau de remplissage ne fera qu’augmenter la probabilité d’une faible capacité due à une rétention de liquide insuffisante dans la cellule, mais ce n’est pas une conséquence inévitable. Dans le même temps, plus il est difficile d'absorber le liquide, plus l'excès d'électrolyte doit être important pour assurer un meilleur contact avec l'électrode lors du mouillage de l'électrolyte. Une rétention de cellule insuffisante entraînera le séchage des électrodes positives et négatives et une fine couche de lithium précipitée au-dessus de l'électrode négative, ce qui peut être un facteur de faible capacité en raison d'une mauvaise rétention.
Une électrode positive ou négative légèrement recouverte peut directement provoquer un noyau de faible capacité. Lorsque l'électrode positive est légèrement recouverte, l'interface du noyau complètement chargé ne sera pas anormale. L'électrode négative, en tant que réceptrice d'ions lithium, doit fournir un plus grand nombre de positions de lithium intégrées que le nombre de sources de lithium fournies par l'électrode positive, sinon un excès de lithium précipitera à la surface de l'électrode négative, entraînant une fine couche. de précipitation du lithium plus uniforme. Comme mentionné précédemment, comme le poids de l'électrode négative ne peut pas être dérivé directement du poids de cuisson des noyaux, on peut donc faire une autre expérience pour trouver la proportion de gain de poids de l'électrode négative afin de déduire le poids de revêtement à travers le poids de cuisson du négatif. noyaux d'électrodes. Si l'électrode négative d'un noyau de faible capacité présente une fine couche de précipitation de lithium, la possibilité d'une électrode négative insuffisante est élevée. De plus, le côté cathodique du revêtement de la cathode ou de l'électrode négative peut également entraîner une faible capacité, et le revêtement d'un seul côté de l'électrode négative est principalement léger, car même si le revêtement de l'électrode positive est lourd, bien que le jeu en grammes soit réduit, la capacité totale sera ne diminuera pas mais pourrait même augmenter. Si l'électrode négative est recouverte au mauvais endroit, une comparaison directe des rapports de poids relatifs des faces simple et double après la cuisson, tant que les données sont similaires, la face A est 6 % plus légère que le revêtement de la face B, peut fondamentalement, déterminer le problème, bien sûr, si le problème de faible capacité est très grave, il est nécessaire d'inverser davantage la densité de surface réelle du côté A/B. Si le problème de faible capacité est grave, il est nécessaire de déduire davantage la densité réelle du côté A/B. Le laminage détruit la structure du matériau, ce qui affecte à son tour la capacité. La structure moléculaire ou atomique d'un matériau est la raison fondamentale pour laquelle il possède des propriétés telles que la capacité, la tension, etc. Lorsque la densité des rouleaux d'électrode positive dépasse la valeur du processus, l'électrode positive sera très brillante lorsque le noyau sera démonté. Si le compactage de l'électrode positive est trop important, le morceau d'électrode positive est facile à casser après l'enroulement, ce qui entraînera également une faible capacité. Cependant, comme le compactage de l'électrode positive entraînera la rupture de la pièce polaire dès qu'elle est pliée, la presse à rouleaux d'électrode positive elle-même nécessite beaucoup de pression, de sorte que la fréquence de compactage de l'électrode positive est bien inférieure à celle du compactage de l'électrode négative. Lorsque l'électrode négative est compactée, une bande ou un bloc de précipitation de lithium se formera à la surface de l'électrode négative et la quantité de liquide retenue dans le noyau sera considérablement réduite.
Une faible capacité peut également être causée par une teneur en eau excessive. Une faible capacité est possible lorsque la teneur en eau de l'électrode avant remplissage, le point de rosée de la boîte à gants avant remplissage, la teneur en eau de l'électrolyte dépasse la norme, ou lorsque de l'humidité est introduite dans le deuxième joint désaéré. Des quantités infimes d'eau sont nécessaires à la formation du noyau, mais lorsque l'eau dépasse une certaine valeur, l'excès d'eau endommagera le film SEI et consommera les sels de lithium présents dans l'électrolyte, réduisant ainsi la capacité du noyau. La teneur en eau dépasse la norme de la cellule à pleine charge négative, bien sûr, un petit morceau de brun foncé.
Heure de publication : 16 août 2022