Khả năng tế bào thấp là một đánh giá trực quan dựa trên việc so sánh khả năng phóng điện sau hình thành với giá trị thiết kế. Nếu công suất đo giảm xuống dưới đặc tả thiết kế, bước đầu tiên là xác minh xem các tham số quy trình hình thành có được đặt chính xác hay không (ví dụ: dòng phóng điện, thời lượng điện tích, điện áp cắt và nhiệt độ hình thành).
Nếu các bước hình thành được xác nhận chính xác, hãy kiểm tra lại ô bằng thiết bị hoặc kênh thay thế để loại trừ các vấn đề tiềm năng với hệ thống hình thành.
Nếu công suất vẫn bình thường sau khi thay thế thiết bị, thiết bị hình thành ban đầu bị lỗi.
Nếu vấn đề công suất thấp vẫn tồn tại sau khi kiểm tra lại, tế bào được xác nhận sẽ thể hiện công suất thấp chính hãng.
Sau khi xác nhận công suất thấp, cần phân tích thêm để xác định tần suất và mức độ nghiêm trọng của nó. Trước khi phân tích nguyên nhân gốc có hệ thống, hãy tháo rời và kiểm tra các tế bào công suất thấp tích điện đầy đủ. Nếu không tìm thấy bất thường, các nguyên nhân tiềm năng có thể bao gồm không đủ trọng lượng lớp phủ điện cực dương hoặc lề thiết kế không đầy đủ. Nếu các khiếm khuyết được phát hiện, các vấn đề thiết kế hoặc sản xuất nên được xem xét.
Phân tích nguyên nhân gốc: Thiết kế và quan điểm sản xuất
I. Các yếu tố liên quan đến thiết kế
1. Khả năng tương thích vật liệu
Khả năng tương thích giữa điện cực âm và chất điện phân tác động nghiêm trọng đến công suất. Đối với các vật liệu anode mới được giới thiệu hoặc chất điện giải, mạ lithium lặp đi lặp lại được quan sát trong quá trình thử nghiệm biểu thị mạnh mẽ sự không phù hợp về vật liệu. Các cơ chế không khớp tiềm năng bao gồm:
Hình thành kém, quá dày hoặc lớp SEI không ổn định trong quá trình hình thành.
PC (propylene cacbonat) trong chất điện phân gây tẩy da chết than chì.
Mật độ nén/mật độ nén điện cực được thiết kế quá mức cản trở điện tích/khả năng phóng điện tốc độ cao.
2. Biên độ thiết kế công suất
Công suất cụ thể của điện cực dương: Thiết kế phải tính đến dung sai lớp phủ, lỗi thiết bị hình thành và mất dung lượng từ độ bám dính của tab. Đối với các vật liệu mới, đánh giá chính xác công suất cụ thể có thể đạt được dưới hệ thống đã cho (ghép đôi cực dương/điện phân). Lưu ý rằng công suất cụ thể thay đổi theo tốc độ hình thành, dòng điện tích điện tích, tốc độ đạp xe và công thức chất điện phân. Việc đánh giá quá cao công suất điện cực dương dẫn đến các giá trị thiết kế tăng cao và các tế bào công suất thấp thực tế.
Phía ngoài điện cực âm và giá trị CB: Tải điện cực âm quá mức ban đầu giúp tăng cường sử dụng điện cực dương bằng 1 Ném2% nhưng vượt quá mức tối ưu, mức tiêu thụ lithium không thể đảo ngược quá mức trong quá trình hình thành SEI làm giảm khả năng xả chu kỳ đầu tiên.
3. Đất điện phân và duy trì
Chất điện phân không đủ làm giảm hiệu quả xen kẽ/khử trùng lithium-ion. Các tế bào có lưu giữ điện phân không đầy đủ biểu hiện các điện cực khô và mạ lithium mỏng trên bề mặt cực dương, góp phần trực tiếp vào mất công suất.
Ii. Các yếu tố liên quan đến sản xuất
1. Độ lệch mật độ đại diện của lớp phủ
Lớp phủ thiếu cân của các điện cực dương/âm trực tiếp gây ra công suất thấp. Đối với các điện cực dương, xác nhận trọng lượng lớp phủ thông qua phân tích trọng lực sau khô. Độ dày lớp phủ không đồng đều ("lớp phủ âm dương"), đặc biệt là điện cực âm, là một đóng góp khác. Việc quá tải các điện cực dương có thể giảm công suất cụ thể nhưng thường làm tăng tổng công suất.
2. Quá trình quá trình
Quá trình quá trình làm hỏng cấu trúc vật liệu hoạt động, được chứng minh bằng các bề mặt điện cực sáng bóng. Trong catốt, điều này phá vỡ sự khử lithium; Trong cực dương, nó gây ra mạ lithium bề mặt và công suất mờ dần.
3. Dung sai lắp ráp
Căn chỉnh điện cực kém, nếp nhăn phân tách hoặc quần áo vi mô bên trong làm tăng trở kháng cục bộ và khả năng suy giảm. Các thiết bị tách nếp nhăn gây ra sự xen kẽ lithium không hoàn chỉnh (ngoại hình cực dương không vàng) tại các vùng bị ảnh hưởng.
4. Kiểm soát độ ẩm
Nồng độ độ ẩm tăng cao (từ điện cực, chất điện phân, điểm sương găng tay không đúng cách hoặc quá trình khử khí) kích hoạt các phản ứng phụ và mất công suất.
5. Kiểm soát môi trường
Độ ẩm cao tăng tốc các phản ứng thủy phân, trong khi nhiệt độ thấp cản trở sự khuếch tán lithium-ion, cả hai đều giảm khả năng. Độ lệch nhiệt độ hình thành cũng ảnh hưởng đến độ chính xác của công suất.
6. Các yếu tố khác
Ô nhiễm nước ngoài: tạp chất kim loại/từ tính làm tăng tự xả, dẫn đến công suất thấp rõ ràng sau hình thành.
Lưu trữ trước hình thành: Lưu trữ kéo dài dưới nhiệt độ/độ ẩm cao làm suy giảm các điện cực và chất điện giải, gây mất công suất.
. Phần kết luận
Bằng cách điều tra một cách có hệ thống các yếu tố này-tương thích vật liệu và lề thiết kế để xử lý kiểm soát và điều kiện môi trường-nguyên nhân gốc của công suất thấp có thể được xác định và giải quyết hiệu quả.
TOB năng lượng mớiCung cấp nâng caoMáy kiểm tra pinTrao quyền cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu để mở khóa những hiểu biết toàn diện về hiệu suất pin thông qua các phép đo chính xác và các thí nghiệm được kiểm soát. Định lượng khả năng lưu trữ năng lượng với độ chính xác cấp phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng các máy phân tích dung lượng pin của chúng tôi.
