Sepuluh Masalah Utama dan Analisis dalam Produksi Baterai Lithium

Sepuluh Masalah Utama dan Analisis dalam Produksi Baterai Lithium

1、 Apa penyebab lubang kecil pada lapisan elektroda negatif? Apakah karena bahannya kurang tersebar? Mungkinkah distribusi ukuran partikel material yang buruk menjadi penyebabnya?

Munculnya lubang kecil seharusnya disebabkan oleh faktor-faktor berikut: 1. Kertas timah tidak bersih; 2. Bahan penghantar tidak tersebar; 3. Bahan utama elektroda negatif tidak tersebar; 4. Beberapa bahan dalam formula mengandung kotoran; 5. Partikel zat konduktif tidak rata dan sulit dibubarkan; 6. Partikel elektroda negatif tidak rata dan sulit dibubarkan; 7. Ada masalah kualitas pada bahan formula itu sendiri; 8. Panci pencampur tidak dibersihkan secara menyeluruh, sehingga terdapat sisa bubuk kering di dalam panci. Pergi saja ke proses pemantauan dan analisis sendiri alasan spesifiknya.

Juga mengenai bintik hitam pada diafragma, saya pernah menemukannya bertahun-tahun yang lalu. Izinkan saya menjawabnya secara singkat terlebih dahulu. Harap perbaiki kesalahan apa pun. Berdasarkan analisis, telah ditentukan bahwa bintik hitam disebabkan oleh suhu tinggi pada separator yang disebabkan oleh pelepasan polarisasi baterai, dan bubuk elektroda negatif menempel pada separator. Pelepasan polarisasi disebabkan oleh adanya zat aktif yang menempel pada serbuk pada kumparan baterai karena alasan bahan dan proses, sehingga terjadi pelepasan polarisasi setelah baterai terbentuk dan diisi. Untuk menghindari masalah di atas, pertama-tama perlu menggunakan proses pencampuran yang tepat untuk mengatasi ikatan antara zat aktif dan kumpulan logam, dan untuk menghindari penghilangan bubuk buatan selama pembuatan pelat baterai dan perakitan baterai.

Menambahkan beberapa bahan tambahan yang tidak mempengaruhi kinerja baterai selama proses pelapisan memang dapat meningkatkan kinerja elektroda tertentu. Tentu saja, menambahkan komponen ini ke elektrolit dapat mencapai efek konsolidasi. Suhu lokal diafragma yang tinggi disebabkan oleh ketidakseragaman pelat elektroda. Sebenarnya, ini termasuk dalam korsleting mikro, yang dapat menyebabkan suhu tinggi setempat dan dapat menyebabkan elektroda negatif kehilangan bubuk.

2[UNK] Apa alasan resistensi internal baterai yang berlebihan?

Dari segi teknologi:

1). Bahan elektroda positif memiliki zat konduktif yang terlalu sedikit (konduktivitas antar bahan tidak baik karena konduktivitas litium kobalt itu sendiri sangat buruk)

2). Ada terlalu banyak perekat untuk bahan elektroda positif. (Perekat umumnya merupakan bahan polimer dengan sifat insulasi yang kuat)

3). Perekat berlebihan untuk bahan elektroda negatif. (Perekat umumnya merupakan bahan polimer dengan sifat insulasi yang kuat)

4). Distribusi bahan yang tidak merata.

5). Pelarut pengikat tidak lengkap selama persiapan bahan. (Tidak sepenuhnya larut dalam NMP, air)

6). Desain kepadatan permukaan bubur pelapis terlalu tinggi. (Jarak migrasi ion yang jauh)

7). Kepadatan pemadatan terlalu tinggi, dan penggulungan terlalu padat. (Penggulungan yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan pada struktur zat aktif)

8). Telinga elektroda positif tidak dilas dengan kuat, sehingga terjadi pengelasan virtual.

9). Telinga elektroda negatif tidak dilas atau dipaku dengan kuat, sehingga menyebabkan penyolderan atau pelepasan yang salah.

10). Belitannya tidak kencang dan intinya kendor. (Tambahkan jarak antara pelat elektroda positif dan negatif)

11). Telinga elektroda positif tidak dilas dengan kuat ke rumahan.

12). Telinga dan kutub elektroda negatif tidak dilas dengan kuat.

13). Jika suhu pemanggangan baterai terlalu tinggi, diafragma akan menyusut. (Bukaan diafragma berkurang)

14). Jumlah injeksi cairan tidak mencukupi (konduktivitas menurun, resistansi internal meningkat dengan cepat setelah sirkulasi!)

15). Waktu penyimpanan setelah injeksi cairan terlalu singkat, dan elektrolit tidak terendam sepenuhnya

16). Tidak sepenuhnya diaktifkan selama pembentukan.

17). Kebocoran elektrolit yang berlebihan selama proses pembentukan.

18). Kontrol air yang tidak memadai selama proses produksi, mengakibatkan pemuaian baterai.

19). Tegangan pengisian baterai diatur terlalu tinggi sehingga menyebabkan pengisian berlebih.

20). Lingkungan penyimpanan baterai yang tidak masuk akal.

Dari segi bahan:

21). Bahan elektroda positif memiliki resistansi yang tinggi. (Konduktivitas buruk, seperti litium besi fosfat)

22). Dampak bahan diafragma (ketebalan diafragma, porositas kecil, ukuran pori kecil)

23). Pengaruh bahan elektrolit. (Konduktivitas rendah dan viskositas tinggi)

24). Pengaruh bahan PVDF elektroda positif. (berat tinggi atau berat molekul)

25). Pengaruh bahan konduktif elektroda positif. (Konduktivitas buruk, resistansi tinggi)

26). Pengaruh bahan telinga elektroda positif dan negatif (ketebalan tipis, konduktivitas buruk, ketebalan tidak rata, dan kemurnian bahan buruk)

27). Bahan tembaga foil dan aluminium foil memiliki konduktivitas atau oksida permukaan yang buruk.

28). Resistansi internal kontak memukau pada tiang pelat penutup terlalu tinggi.

29). Bahan elektroda negatif memiliki resistansi yang tinggi. aspek lainnya

30). Penyimpangan instrumen pengujian resistansi internal.

31). Operasi manusia.

3、 Masalah apa yang harus diperhatikan jika lapisan pelat elektroda tidak rata?

Masalah ini cukup umum dan pada awalnya relatif mudah untuk dipecahkan, namun banyak pekerja pelapis yang tidak pandai dalam merangkumnya, sehingga mengakibatkan beberapa titik masalah yang ada menjadi tidak normal dan tidak dapat dihindari. Pertama, perlu adanya pemahaman yang jelas tentang faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan permukaan dan faktor-faktor yang mempengaruhi nilai stabil kepadatan permukaan agar permasalahan dapat diselesaikan secara tepat sasaran.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan permukaan lapisan antara lain:

1). Faktor materi itu sendiri

2). Rumus

3). Mencampur bahan

4). Lingkungan pelapisan

5). Ujung pisau

6). Viskositas bubur

7). Kecepatan kutub

8). Kerataan permukaan

9). Akurasi mesin pelapis

10). Kekuatan Angin Oven

11). Ketegangan lapisan dan sebagainya

Faktor-faktor yang mempengaruhi keseragaman elektroda:

1). Kualitas bubur

2). Viskositas bubur

3). Kecepatan perjalanan

4). Ketegangan foil

5). Metode keseimbangan tegangan

6). Panjang traksi lapisan

7). Kebisingan

8). Kerataan permukaan

9). Kerataan bilah

10). Kerataan bahan foil, dll

Di atas hanyalah daftar beberapa faktor, dan Anda perlu menganalisis sendiri alasannya untuk secara spesifik menghilangkan faktor-faktor yang menyebabkan kepadatan permukaan tidak normal.

4、 Apakah ada alasan khusus mengapa aluminium foil dan foil tembaga digunakan untuk pengumpulan elektroda positif dan negatif saat ini? Apakah ada masalah jika menggunakannya secara terbalik? Pernahkah Anda melihat banyak literatur yang langsung menggunakan jaring stainless steel? Apakah ada perbedaan?

1). Keduanya digunakan sebagai pengumpul cairan karena memiliki konduktivitas yang baik, tekstur lembut (yang mungkin juga bermanfaat untuk merekat), dan relatif umum serta murah. Pada saat yang sama, kedua permukaan dapat membentuk lapisan film pelindung oksida.

2). Lapisan oksida pada permukaan tembaga termasuk dalam semikonduktor, dengan konduksi elektron. Lapisan oksida terlalu tebal dan memiliki impedansi tinggi; Lapisan oksida pada permukaan aluminium bersifat isolator, dan lapisan oksida tidak dapat menghantarkan listrik. Namun, karena ketebalannya yang tipis, konduktivitas elektronik dicapai melalui efek terowongan. Jika lapisan oksida tebal, tingkat konduktivitas aluminium foil buruk, dan bahkan isolasi. Sebelum digunakan, sebaiknya bersihkan permukaan pengumpul cairan untuk menghilangkan noda minyak dan lapisan oksida tebal.

3). Potensi elektroda positifnya tinggi, dan lapisan oksida tipis aluminium sangat padat, yang dapat mencegah oksidasi kolektor. Lapisan oksida pada foil tembaga relatif longgar, dan untuk mencegah oksidasi, lebih baik memiliki potensial yang lebih rendah. Pada saat yang sama, sulit bagi Li untuk membentuk paduan interkalasi litium dengan Cu pada potensial rendah. Namun, jika permukaan tembaga teroksidasi berat, Li akan bereaksi dengan oksida tembaga pada potensial yang sedikit lebih tinggi. AL foil tidak dapat digunakan sebagai elektroda negatif, karena paduan LiAl dapat terjadi pada potensial rendah.

4). Pengumpulan cairan memerlukan komposisi murni. Komposisi AL yang tidak murni akan menyebabkan permukaan masker wajah tidak kompak dan korosi pitting, bahkan lebih parah lagi, rusaknya permukaan masker wajah akan menyebabkan terbentuknya paduan LiAl. Jaring tembaga dibersihkan dengan hidrogen sulfat lalu dipanggang dengan air deionisasi, sedangkan jaring aluminium dibersihkan dengan garam amonia lalu dipanggang dengan air deionisasi. Efek konduktif dari jaring semprot bagus.

5、 Saat mengukur korsleting inti koil, digunakan penguji hubung singkat baterai. Ketika tegangan tinggi, secara akurat dapat menguji sel hubung singkat. Selain di atas, apa prinsip kerusakan tegangan tinggi dari penguji hubung singkat?

Seberapa tinggi tegangan yang digunakan untuk mengukur korsleting pada sel baterai berkaitan dengan faktor-faktor berikut:

1). Tingkat teknologi perusahaan Anda;

2). Desain struktural baterai itu sendiri

3). Bahan diafragma baterai

4). Tujuan dari baterai

Perusahaan yang berbeda menggunakan voltase yang berbeda, namun banyak perusahaan menggunakan voltase yang sama terlepas dari ukuran model atau kapasitasnya. Faktor-faktor di atas dapat diatur dalam urutan menurun: 1>4>3>2, yang berarti tingkat proses perusahaan Anda menentukan besar kecilnya tegangan hubung singkat.

Sederhananya, prinsip kerusakan disebabkan oleh adanya faktor hubung singkat potensial seperti debu, partikel, lubang diafragma yang lebih besar, gerinda, dll antara elektroda dan diafragma, yang dapat disebut sebagai tautan lemah. Pada tegangan tetap dan tinggi, hubungan lemah ini membuat resistansi kontak antara pelat elektroda positif dan negatif lebih kecil dibandingkan di tempat lain, sehingga lebih mudah untuk mengionisasi udara dan menghasilkan busur; Alternatifnya, kutub positif dan negatif telah dihubung pendek, dan titik kontaknya kecil. Dalam kondisi tegangan tinggi, titik kontak kecil ini langsung dialiri arus besar, mengubah energi listrik menjadi energi panas, menyebabkan membran meleleh atau rusak seketika.

6[UNK] Apa pengaruh ukuran partikel material terhadap arus pelepasan?

Sederhananya, semakin kecil ukuran partikel, semakin baik konduktivitasnya. Semakin besar ukuran partikel, semakin buruk konduktivitasnya. Secara alami, material dengan laju tinggi umumnya memiliki struktur tinggi, partikel kecil, dan konduktivitas tinggi.

Dari analisa teori saja, cara mencapainya dalam praktek hanya bisa dijelaskan oleh teman yang membuat materi. Meningkatkan konduktivitas material berpartikel kecil merupakan tugas yang sangat sulit, terutama untuk material berskala nano, dan material dengan partikel kecil akan memiliki pemadatan yang relatif kecil, yaitu kapasitas volume yang kecil.

7、 Pelat elektroda positif dan negatif memantul sebesar 10um setelah dipanggang selama 12 jam setelah digulung, mengapa ada pantulan yang begitu besar?

Ada dua faktor mendasar yang mempengaruhi: bahan dan proses.

1). Kinerja material menentukan koefisien pantulan, yang bervariasi antar material; Bahan yang sama, rumus berbeda, dan koefisien pantulan berbeda; Bahan yang sama, formula yang sama, ketebalan tablet berbeda, dan koefisien rebound berbeda;

2). Jika pengendalian proses tidak baik juga dapat menyebabkan rebound. Waktu penyimpanan, suhu, tekanan, kelembaban, metode penumpukan, tegangan internal, peralatan, dll.

8、 Bagaimana cara mengatasi masalah kebocoran baterai silinder?

Silinder ditutup dan disegel setelah injeksi cairan, sehingga penyegelan secara alami menjadi kesulitan dalam penyegelan silinder. Saat ini, mungkin ada beberapa cara untuk menyegel baterai silinder:

1). Penyegelan pengelasan laser

2). Penyegelan cincin penyegel

3). Penyegelan lem

4). Penyegelan getaran ultrasonik

5). Kombinasi dari dua atau lebih jenis penyegelan yang disebutkan di atas

6). Metode penyegelan lainnya

Beberapa penyebab kebocoran :

1). Penyegelan yang buruk dapat menyebabkan kebocoran cairan, biasanya mengakibatkan deformasi dan kontaminasi pada area penyegelan, yang menunjukkan penyegelan yang buruk.

2). Kestabilan penyegelan juga menjadi salah satu faktornya, yaitu lolos pemeriksaan pada saat penyegelan, namun area penyegelan mudah rusak sehingga menyebabkan kebocoran cairan.

3). Selama pembentukan atau pengujian, gas diproduksi untuk mencapai tekanan maksimum yang dapat ditahan oleh segel, yang dapat berdampak pada segel dan menyebabkan kebocoran cairan. Bedanya dengan poin 2, poin 2 termasuk kebocoran produk cacat, sedangkan poin 3 termasuk kebocoran destruktif, artinya penyegelannya memenuhi syarat, namun tekanan internal yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan pada penyegelan.

4). Metode kebocoran lainnya.

Solusi spesifiknya tergantung pada penyebab kebocoran. Asalkan diketahui penyebabnya maka mudah untuk diatasi, namun kesulitannya terletak pada sulitnya menemukan penyebabnya, karena efek penyegelan silinder relatif sulit untuk diperiksa dan sebagian besar termasuk jenis kerusakan yang digunakan untuk pemeriksaan spot. .

9、 Saat melakukan percobaan, selalu ada kelebihan elektrolit. Apakah kelebihan elektrolit berdampak pada kinerja baterai tanpa tumpah?

Tidak meluap? Ada beberapa situasi:

1). Elektrolitnya tepat

2). Elektrolit sedikit berlebihan

3). Jumlah elektrolit berlebihan, tetapi tidak mencapai batas

4). Elektrolit dalam jumlah besar berarti berlebihan, mendekati batas

5). Itu telah mencapai batasnya dan dapat disegel

Skenario pertama adalah skenario yang ideal dan tidak ada masalah.

Situasi kedua adalah bahwa sedikit kelebihan terkadang merupakan masalah presisi, terkadang masalah desain, dan biasanya sedikit berlebihan dalam desain.

Skenario ketiga tidak menjadi masalah, hanya membuang-buang biaya saja.

Situasi keempat agak berbahaya. Karena selama proses penggunaan atau pengujian baterai, berbagai sebab dapat menyebabkan elektrolit terurai dan menghasilkan beberapa gas; Baterai menjadi panas, menyebabkan pemuaian panas; Dua situasi di atas dapat dengan mudah menyebabkan baterai menggembung (juga dikenal sebagai deformasi) atau kebocoran, sehingga meningkatkan bahaya keselamatan baterai.

Skenario kelima sebenarnya merupakan versi penyempurnaan dari skenario keempat, yang menimbulkan bahaya lebih besar.

Lebih jauh lagi, cairan juga bisa menjadi baterai. Yaitu dengan memasukkan elektroda positif dan negatif ke dalam wadah yang berisi elektrolit dalam jumlah besar (misalnya gelas kimia 500ML) secara bersamaan. Pada saat ini, elektroda positif dan negatif dapat diisi dan dikosongkan, yang juga merupakan baterai. Sebab, kelebihan elektrolit di sini tidak sedikit. Elektrolit hanyalah media konduktif. Namun, volume baterainya terbatas, dan dalam volume yang terbatas ini, wajar jika mempertimbangkan masalah pemanfaatan ruang dan deformasi.

10、 Apakah jumlah cairan yang disuntikkan akan terlalu sedikit, dan apakah akan menyebabkan menggembung setelah baterai dibelah?

Hanya bisa dikatakan mungkin tidak perlu, tergantung seberapa sedikit cairan yang disuntikkan.

1). Jika sel baterai terendam seluruhnya dalam elektrolit tetapi tidak ada residu, baterai tidak akan menggembung setelah pembagian kapasitas;

2). Jika sel baterai benar-benar terendam dalam elektrolit dan terdapat sedikit residu, tetapi jumlah cairan yang disuntikkan kurang dari kebutuhan perusahaan Anda (tentu saja persyaratan ini belum tentu merupakan nilai optimal, dengan sedikit penyimpangan), baterai berkapasitas terpisah tidak akan membengkak saat ini;

3). Jika sel baterai benar-benar terendam dalam elektrolit dan terdapat sejumlah besar sisa elektrolit, namun persyaratan perusahaan Anda untuk jumlah injeksi lebih tinggi dari yang sebenarnya, apa yang disebut jumlah injeksi tidak mencukupi hanyalah konsep perusahaan, dan tidak dapat benar-benar mencerminkan kesesuaian jumlah injeksi baterai yang sebenarnya, dan kapasitas pembagian baterai tidak menggembung;

4). Volume injeksi cairan yang tidak mencukupi. Hal ini juga tergantung pada derajatnya. Jika elektrolit hampir tidak mampu merendam sel baterai, sel baterai mungkin menggembung atau tidak setelah kapasitansi parsial, tetapi kemungkinan tonjolan baterai lebih tinggi;

Jika terjadi kekurangan injeksi cairan dalam sel baterai, energi listrik selama pembentukan baterai tidak dapat diubah menjadi energi kimia. Saat ini, kemungkinan tonjolan sel kapasitansi hampir 100%.

Jadi, dapat diringkas sebagai berikut: Dengan asumsi jumlah injeksi cairan optimal sebenarnya pada baterai adalah Mg, ada beberapa situasi di mana jumlah injeksi cairan relatif kecil:

1). Volume injeksi cairan=M: Baterai normal

2). Jumlah injeksi cairan sedikit kurang dari M: baterai tidak memiliki kapasitas yang menggembung, dan kapasitasnya mungkin normal atau sedikit lebih rendah dari nilai desain. Kemungkinan menggembungnya sepeda meningkat, dan performa bersepeda menurun;

3). Jumlah injeksi cairan jauh lebih sedikit daripada M: baterai memiliki kapasitas yang relatif tinggi dan laju menggembung, sehingga menghasilkan kapasitas yang rendah dan stabilitas siklus yang buruk. Umumnya kapasitasnya kurang dari 80% setelah beberapa minggu

4). M=0, baterai tidak menggembung dan tidak berkapasitas.