Ličio ličio jonų baterijų evoliucijos priežastys yra ypač dažnas reiškinys ličio baterijų pramonėje.

Skirtingos ličio evoliucijos būsenos dažnai atitinka skirtingas priežastis. Analizuojant priežastis pagal ličio evoliucijos būseną, galima pagerinti produkto išeigą.

Žvelgiant iš bendros perspektyvos, ličio evoliucijos ličio jonų baterijose priežastys skirstomos į penkias kategorijas: ličio evoliucija, kurią sukelia nepakankama neigiama elektrodo marža; ličio evoliucija, kurią sukelia įkrovimo mechanizmas; ličio evoliucija, kurią sukelia nenormalus ličio įterpimo kelias; ličio evoliucija, kurią sukelia nenormali pagrindinė medžiaga; Ličio nusėdimas fiksuotoje vietoje, kurį sukelia specialios priežastys. Toliau paaiškinamos konkrečios ličio evoliucijos priežastys dėl minėtų penkių priežasčių kategorijų.

1. Ličio jonų akumuliatorių evoliucija, kurią sukelia nepakankama neigiama elektrodo marža

Kraunant ličio jonus iš teigiamo elektrodo, jie turi paskirties vietą. Paprastai tariant, likimas turi būti įtrauktas į neigiamą elektrodą, tačiau kai neigiamo elektrodo nepakanka ir neigiamasis elektrodas gali įterpti ličio jonus mažiau nei teigiamo elektrodo deintercalinti ličio jonai, ličio jonus galima nusodinti tik ant neigiamo paviršiaus elektrodas. Nepakankamas neigiamo elektrodo perteklius gali būti laikomas dažniausia ličio kritulių priežastimi.

Atsižvelgiant į nepakankamo neigiamo elektrodo pertekliaus padėtį, jį galima suskirstyti į šias tris ličio analizės sąlygų grupes:

(1) Ličio evoliucija, kai nepakankamas įprastinio anodo perteklius

Kai neigiamo elektrodo yra per mažai, nėra pakankamai vietos ličio jonams įterpti iš teigiamo elektrodo į neigiamą elektrodą. Todėl ant neigiamo elektrodo paviršiaus gali susidaryti ir nusodinti tik metalinis ličius. Kadangi nepakankamo neigiamo elektrodo pertekliaus laipsnis paprastai yra vienodas, o iš teigiamo elektrodo išskirti ličio jonai taip pat tolygiai patenka į neigiamą elektrodą, ličio evoliucija, kurią sukelia nepakankamas neigiamas elektrodas, taip pat yra vienodas sluoksnis. Ličio evoliucijos sunkumas yra susijęs su nepakankamu neigiamo elektrodo pertekliumi. Laipsnis yra glaudžiai susijęs, kuo didesnis pertekliaus ir trūkumo laipsnis, tuo rimtesni ličio krituliai.

(2) ličio analizė naudojant yin ir yang

Kai akumuliatoriaus elementas yra padengtas sunkia danga vienoje teigiamo elektrodo pusėje arba lengvai padengtas vienoje neigiamo elektrodo pusėje, tai litis, esantis abiejose akumuliatoriaus elemento neigiamo elektrodo pusėse, litus kaups kitoje , kuris paprastai žinomas kaip Yin ir Yang pusė. Anodo ir katodo elemento sąsaja ličio besivystančioje pusėje yra visiškai tokia pati kaip neigiamo elektrodo, turinčio ličio perteklių ar nepakankamą, sąsaja, o kita pusė yra aukso geltona (grafito anodo atveju).

(3) Teigiama elektrodo galvutė yra padengta neišretinant ličio

Jei teigiamo elektrodo galvutė dengimo metu nėra suploninta, tvarstis teigiamo elektrodo galvutės padėtyje gali būti storesnis, todėl neigiamo elektrodo galvutė bus per didelė ir nepakankama, todėl atsiras neigiamos galvos juosta. Išanalizuokite ličio.

2. Ličio jonų akumuliatorių netinkamai pagamintų įkroviklių gamyba

Kadangi ličio raida vyksta įkrovimo stadijoje, įkrovimo mechanizmo pakeitimas taip pat turi būti viena iš ličio evoliucijos priežasčių. Toliau pateikiamas kelių ličio evoliucijos atvejų, susijusių su įkrovimo mechanizmu, sąrašas:

(1) Ličio nusodinimas įkraunant žemoje temperatūroje

Ličio kritulių priežastis kraunant žemoje temperatūroje yra ta, kad neigiamo elektrodo ličio įterpimo varža esant žemai temperatūrai yra žymiai didesnė nei teigiamojo elektrodo. Nors žemoje temperatūroje ličio jonus iš teigiamo elektrodo galima pašalinti gana greitai, jų negalima laiku įterpti į neigiamą elektrodą, taip sukeliant kritulius. ličio.

(2) Ličio analizė taikant didelius tarifus

Jei įkrovimas kambario temperatūroje aklai padidina įkrovimo greitį, neigiamas elektrodas taip pat sukels ličio kritulius dėl nesugebėjimo greitai užbaigti ličio įvedimo. Pagal įprastą talpos tipo dizainą maksimalus įkrovimo greitis, kurį gali atlaikyti akumuliatoriaus elementas, yra apie 1C ~ 1,5C. Jei naudojant gaminį reikia dar padidinti įkrovimo srovę, reikia specialaus poliaus elemento ir elektrolito dizaino. Priešingu atveju, kuo didesnė įkrovos norma, tuo rimtesnė bus ličio evoliucija.

(3) Ličio perteklius

Kai akumuliatoriaus įkrovimo įtampa arba įkrovimo galia labai viršija projektinę vertę, iš teigiamo elektrodo bus išgaunama daugiau ličio jonų pertekliaus. Kadangi neigiamas elektrodas yra suprojektuotas, šiems ličio jonų pertekliams nėra vietos. Ličio neišvengiama. Perkrovimo metu ličio jonų deinterkalacija iš teigiamo elektrodo yra tolygi ir nesikeičia priklausomai nuo stulpo gabalo padėties, todėl perkrovos sukelta ličio evoliucija taip pat yra vienodas sluoksnis.

3. Ličio jonų baterijų evoliucija, kurią sukelia nenormalūs ličio įterpimo keliai

Kraunant ličio jonų bateriją, ličio jonai išgaunami iš teigiamo elektrodo ir po to į elektrolitą įkišami į neigiamą elektrodą. Tačiau jei sąsaja tarp teigiamo ir neigiamo elektrodų nėra tinkama, tai sukels ličio jonus ant neigiamo elektrodo paviršiaus. Išsami informacija yra tokia:

(1) Diafragmos raukšlės analizuoti ličio

Kai separatorius susiraukšlėja dėl savo kokybės, po to, kai ličio jonai, esantys atitinkamoje padėtyje, yra pašalinami iš teigiamojo elektrodo, jų negalima vienodai įterpti į neigiamą elektrodą. Dėl to neigiamas elektrodas atitinkamoje padėtyje arba paruduos nepakankamai įsiterpiant ličiui, arba jis taps panašus į juosteles ličio, kurio gniuždymo kryptis yra ta pati.

(2) Baterijos elemento deformacija analizuojant ličio kiekį

Kai akumuliatoriaus elemento storis yra didelis, jį lengva deformuoti. Kai deformacija yra rimta, poliaus elementas, atitinkantis deformuotą akumuliatoriaus elemento padėtį, gali būti prastai susilietęs, todėl aukščiau esančiame paveiksle juostelės formos ličio įterpimo plotas gali būti blogas, o tai kartais gali būti analizuojama. ličio.

(3) Įprastas formavimas ir prieš formavimą ličio spaudimas karštas ir šaltas

Jei elemento storis yra gana didelis, net jei įprastas formavimas atliekamas be karšto ir šalto presavimo po skysčio įpurškimo, sąsaja nebus per daug problemiška. Tačiau kai kurioms plonoms ląstelėms, kurių storis yra mažesnis nei 3 mm, jei formavimo metu nėra prispaudimo, o prieš suformavimą pamiršta karšto ir šalto presavimo ar armatūros kepimas, sąsaja bus labiau apgailėtina.

Kadangi sąsajoje tarp kontaktų tarp plonų baterijų sunku uždaryti, jei prieš formavimą ir jo metu ant paviršiaus nėra daromas slėgis, susidarymo dujos negali būti visiškai išleistos ir bus paveiktas sąsajos kontaktas, dėl to nepakaks taškinio ličio įterpimas ir taškiniai ličio krituliai.

4) armatūra be slėgio suformuojama į ličio dangą

Kadangi armatūros formavimą dažnai lydi didelė srovė ir didelis įkrovos SOC, dujų susidarymo greitis formavimo metu yra greitesnis, o akumuliatoriaus sąsaja po formavimo bus akivaizdžiai aukso geltona, o padėtis, atitinkanti nepakankamą ličio įdėjimą, atrodys akivaizdesnė. Nesvarbu, ar tai yra plona ląstelė, kuri prieš formavimą nėra karšta ar šalta, ar ląstelė, kuri turėjo būti suformuota iš tvirtinimo įtaiso, bet neslėgta, jei problema randama prieš degazuojant, tada mažas srovės išleidimas su įtaisu ir formavimas gali būti atliekamas dar kartą. Sąsaja buvo žymiai patobulinta.

(5) Ličio analizės santrauka:

Kai ličio įterpimo kelias yra nenormalus, akivaizdžiausias akumuliatoriaus elemento sąsajos sutrikimas yra rudas nepakankamas ličio įterpimo plotas, po kurio šiek tiek ličio išsivysto atitinkamoje vietoje. Dėl skirtingų formavimosi procesų ir medžiagų ličio kritulių reiškinys, kurį sukelia prastas sąsajos sąlytis formavimo metu, gali skirtis nuo pirmiau pateiktos iliustracijos.

4. Ličio jonų akumuliatoriaus evoliucija, kurią sukelia nenormali pagrindinė medžiaga

Įkrovimo proceso metu ličio jonų paskirtis yra prasiskverbti į SEI plėvelę ir galiausiai įterpti į neigiamą elektrodą. Jei kyla problemų dėl SEI plėvelės ar neigiamo elektrodo, todėl ličio jonų neįmanoma normaliai įterpti, rezultatas gali būti tik ličio evoliucija.

(1) Ličius sutrupinamas neigiamu elektrodu

Kai neigiamo elektrodo lakšto sutankinimas viršija jo ribą, sutraiškius neigiamo elektrodo struktūrą arba kai nepakanka vietos įterpti, ant neigiamo elektrodo paviršiaus nusėds ličio jonai. Dėl neigiamo elektrodo sutraiškymo sukeltas ličio išsiskyrimas nėra pataisomas, kaip prastas cheminis kontaktas, ir tai lemtingai veikia akumuliatoriaus talpą ir ciklą.

(2) Ličio evoliucija, kurią sukelia mažiau elektrolitų

Kai į bateriją įšvirkščiamas nedidelis skysčio kiekis arba senėjimo laikas po injekcijos yra trumpas, elektrolitas negalės visiškai įsiskverbti į neigiamą elektrodą, o padėtis, kur infiltracija nėra visiškai įsiskverbusi, suformuos mažą juodą dėmę su nėra ličio, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Aplink juodąją dėmę gali būti šiek tiek ličio evoliucija.

(3) Ličio evoliucija su nesuderinamu elektrolitu

Dėl šios priežasties atsirandantis ličio evoliucijos principas Wenwu nėra visiškai suprantamas. Spėjama, kad elektrolitas ir neigiamas elektrodas nesutampa, dėl to SEI plėvelė yra per stora arba nelygi, o tada trukdo įterpti ličio jonus; arba elektrolitas negali visiškai prasiskverbti į neigiamą elektrodą, todėl sunku įterpti ličio jonus.

(4) Ličio evoliucija, kurią sukelia tiesioginis atskyrimas, nesusidarant

Jei akumuliatoriaus elementas tiesiogiai įkraunamas atskiru tūriu, nesudarant mažos srovės, SEI plėvelė negali būti efektyviai suformuota, o tai paveiks ličio jonų įterpimą į neigiamą elektrodą ir sukels ličio evoliuciją įkrovimo metu. Atitinkama ličio analizės nuotrauka yra tarsi dėmė, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.

(5) Vandens kiekis viršija ličio analizės standartą

Nedidelis vandens kiekis prisideda prie SEI plėvelės susidarymo, tačiau kai vandens kiekis viršys standartą, jis reaguos su ličio druska elektrolite ir sunaikins SEI plėvelės sudėtį, taip paveikdamas ličio jonų įterpimą į neigiamą. elektrodas ir formuojant netolygumus aukščiau esančiame paveikslėlyje Rudas plotas, kartais rudas plotas taip pat atsiras ličio evoliucijoje.