Літійсепаратор батареїдіє як захисний бар'єр між позитивним і негативним електродами, проводячи іони, але не електрони. В ідеальному стані після заповнення та формування електроліту сепаратор повинен підтримувати повний і плоский контакт з електродами. Однак, коли ми розбираємо батареї, ми часто виявляємо сильне зморщування сепаратора. (Це також можна чітко спостерігати через зморшкуватість негативного електрода).
Нижче ми обговорюємо складки сепаратора в трьох аспектах: небезпеки, причини та рішення.
I. Небезпека зморщування роздільника:
Підвищений внутрішній опір:Мікропориста структура сепаратора пошкоджена на зморшкуватих ділянках, що перешкоджає транспорту -іонів літію. Це збільшує внутрішній опір на 15%-30%, значно знижуючи ефективність заряду й розряду.
Зникнення ємності:Нерівномірна інфільтрація електроліту в зморшкуватих областях призводить до зниження використання активних речовин. Експериментальні дані для певної катодної батареї NMC показали швидкість зменшення ємності до 8% на 100 циклів.
Зростання дендритів літію та ризик короткого замикання:Зморшки спричиняють локальне збільшення щільності струму, підвищуючи ймовірність зростання дендритів літію на поверхні графітового анода та збільшуючи ризик короткого замикання.
II. Причини зморщування роздільника:
Матеріальні дефекти:Сепаратори з шорсткістю поверхні > 0,3 мкм (стандартне значення Ra 0,1-0,3 мкм) або міцністю на розрив < 300 МПа більш схильні до утворення зморшок.
Дефекти процесу: Excessive winding tension fluctuations (exceeding±3% where the standard requires±1%) lead to uneven roll tightness. Other issues include excessive oven temperature gradients (>5 градусів, де допустиме значення менше або дорівнює 2 градусам).
Невиправданий процес гарячого пресування:Неправильні налаштування параметрів гарячого пресування - тиск, температура, час - призводять до поганої форми електродного валика.
Нерозумний процес заповнення електролітом:Процес наповнення зазвичай включає (вакуумне витягування - первинне наповнення - стояння - попереднє-завантаження - вакуумне витягування - вторинне наповнення). Якщо негативний тиск у вакуумі занадто високий або швидкість занадто велика, це може легко спричинити роз’єднання між сепаратором і електродами. Крім того, після попереднього-заряджання утворюється газ, і вакуумне відкачування під час вторинного заповнення може видалити як цей газ, так і деяку кількість електроліту. Коли газ виділяється, він може утворювати канали, що також призводить до видимих зморшок.
Неповна електролітна інфільтрація:Якщо електроліт не повністю просочується, залишаючи сухі ділянки, щілини або бульбашки між електродами та сепаратором, під час вакуумного витягування може легко виникнути складка.
Дефекти поверхні електродів:Власні дефекти на електродах (такі як виступи, ямки тощо) можуть легко вплинути на те, наскільки добре сепаратор відповідає їм, що призведе до зморщування.
III. Рішення для зморщування роздільника:
Рішення часто пов’язані з причинами та включають покращення основних властивостей сепаратора та покращення процесів намотування, гарячого пресування, випікання та заповнення електролітом. Дослідіть нашлінія виробництва акумуляторіврішення для оптимізованих процесів.
Подовжуючи час інфільтрації та відповідно підвищуючи температуру інфільтрації (наприклад, інфільтрація при 45 градусах), можна досягти оптимального стану інфільтрації для електродів.
Крім того, крім удосконалення процесу, використання сепараторів з покриттям може ефективно вирішити проблему утворення зморшок. Наприклад, сепаратори з одностороннім-покриттям PVDF значно покращують адгезію після гарячого пресування, повністю усуваючи або зменшуючи зморшки. Дізнайтеся більше про наші передовіматеріал акумуляторапропозиції, включаючи сепаратори з покриттям.
TOB НОВА ЕНЕРГІЯ спеціалізується на наданні комплексних рішень лінійки батарей, від пілотних і дослідницьких ліній до масового виробництва. Ми пропонуємо спеціалізоване обладнання, розширену технічну підтримку та повний асортимент високоякісних-матеріалів, щоб допомогти вам оптимізувати процеси виробництва акумуляторів і дослідницькі процеси, ефективно вирішуючи такі проблеми, як зморщування сепаратора.
