Низька ємність клітин-це інтуїтивне судження, засноване на порівнянні ємності розряду після формування з проектною вартістю. Якщо вимірювана ємність опускається нижче специфікації проектування, перший крок полягає в тому, щоб перевірити, чи правильно встановлені параметри процесу формування (наприклад, струм розряду, тривалість заряду, напруга відсічення та температура утворення).
① Якщо етапи формування підтверджені правильними, перегляньте комірку за допомогою альтернативного обладнання або каналів для вирішення потенційних проблем із системою формування.
② Якщо ємність залишається нормальною після заміни обладнання, початкове обладнання для формування несправно.
③ Якщо проблема з низькою потужністю зберігається після повторного тестування, клітина підтверджує, що виявляє справжню низьку потужність.
Після підтвердження низької ємності необхідний подальший аналіз для визначення його частоти та тяжкості. Перед систематичним аналізом кореневих причин розбирайте та огляньте повністю заряджені клітини низької ємності. Якщо не виявлено відхилень, потенційні причини можуть включати недостатню вагу електрода покриття або недостатній конструкційний запас. Якщо виявлені дефекти, слід враховувати проблеми проектування або виготовлення.
Аналіз першопричини: Перспективи проектування та виробництва
I. Фактори, пов’язані з дизайном
1. Матеріальна сумісність
Сумісність між негативним електродом та електролітом критично впливає на ємність. Для нещодавно введених анодних матеріалів або електролітів повторне літієве покриття, що спостерігається під час тестування, сильно вказує на невідповідність матеріалу. Потенційні механізми невідповідності включають:
① погано утворений, надмірно товстий або нестабільний шар SEI під час утворення.
② ПК (пропілен карбонат) в електроліті, що викликає відлущування графіту.
③ Надмірна спроектована щільність/щільність ущільнення електрода, що перешкоджає можливості високої вартості заряду/розряду.
2. Націнка на проектування потужностей
Позитивна ємність електрода: проект повинен враховувати допуски покриття, помилки обладнання для формування та втрата ємності від адгезії вкладки. Для нових матеріалів точно оцінюйте досяжну специфічну ємність у даній системі (спарювання анода/електролітів). Зауважте, що конкретна ємність змінюється залежно від швидкості формування, струму відсічення заряду, коефіцієнта циклу та рецептури електроліту. Переоцінка позитивної ємності електрода призводить до завищених проектних значень та фактичних клітин низької ємності.
Негативне перевищення електродів та значення CB: Надмірне негативне навантаження електрода спочатку посилює позитивне використання електродів на 1–2%, але поза оптимальним рівнем, надмірне незворотне споживання літію під час утворення SEI знижує здатність до розряду першого циклу.
3. Електролітне наповнення та утримання
Недостатнє наповнення електроліту знижує ефективність інтеркаляції літій-іонів/деінтеркаляції. Клітини з недостатньою затримкою електролітів демонструють сухі електроди та тонке літієве покриття на поверхні анода, безпосередньо сприяючи втраті ємності.
Ii. Фактори, пов'язані з виробництвом
1. Покриття покриття відхилення щільності
Недостатнє покриття позитивних/негативних електродів безпосередньо викликає низьку потужність. Для позитивних електродів підтвердьте вагу покриття за допомогою гравіметричного аналізу після сухкості. Неоднорідна товщина покриття ("Iin-Yang Coating"), особливо негативне підготовлення електродів, є ще одним учасником. Перенесення позитивних електродів може знизити конкретну потужність, але часто збільшує загальну потужність.
2. Надмірна сукупність під час календаря
Надмірна супроводження пошкоджує структуру активного матеріалу, що свідчить про блискучі електроди. У катодах це порушує деінтеркаляцію літію; В анодах він індукує поверхневе покриття літію та ємність згасання.
3. Допуски складання
Погане вирівнювання електродів, зморшки сепаратора або внутрішні мікро-шорти збільшують локальний імпеданс та погіршення ємності. Заможні сепаратори викликають неповну інтеркаляцію літію (неухилий анод) у уражених регіонах.
4. Контроль вмісту вологи
Підвищені рівні вологи (від електродів, електроліту, неправильної точки роси для рукавичок або процесів дегазації) викликають побічні реакції та втрата ємності.
5. Екологічний контроль
Висока вологість прискорює реакції гідролізу, тоді як низька температура перешкоджає дифузії літій-іонів, обидва зниження здатності. Відхилення температури утворення також впливають на точність вимірювання ємності.
6. Інші фактори
Іноземне забруднення: Металічні/магнітні домішки збільшують самообаняну програму, що призводить до очевидної низької ємності після формування.
Попереднє зберігання: тривале зберігання при високій температурі/вологості погіршує електроди та електроліти, що спричиняє втрату здатності.
Ⅲ. Висновок
Систематично досліджуючи ці фактори-від сумісності матеріалу та конструкції матеріалу для обробки контролю та умов навколишнього середовища-першопричину низької ємності можна ефективно ідентифікувати та вирішити.
Tob New EnergyЗабезпечує вдосконаленийтестер акумулятораДозвольте інженерам та дослідникам розблокувати всебічні уявлення про продуктивність акумулятора за допомогою точних вимірювань та контрольованих експериментів. Кількісно визначити можливості зберігання енергії з точністю лабораторного класу за допомогою наших аналізаторів ємності акумуляторів.
