Přehled
Separátory lithiových baterií slouží jako ochranná bariéra mezi kladnými a zápornými elektrodami, které vedou ionty, ale ne elektrony. V ideálním případě by měl separátor po vstřikování a formování udržovat dokonalé ploché lícování s elektrodou. Často se však při rozebírání baterie zjistí, že oddělovač je silně pomačkaný. (To lze také jasně vidět prostřednictvím vrásek na záporné elektrodě.)
Následující text pojednává o zvlnění separátoru ve třech klíčových bodech: nebezpečí zvlnění separátoru, příčiny zvlnění separátoru a řešení pro zvrásnění separátoru.
Nebezpečí vrásek separátoru
Zvýšený vnitřní odpor: Mikroporézní struktura separátoru ve vrásčité oblasti je narušena a blokuje přenosovou cestu lithium-iontů. To zvyšuje vnitřní odpor o 15%-30%, což výrazně snižuje účinnost nabíjení a vybíjení.
Slábnutí kapacity:Nerovnoměrná infiltrace elektrolytu ve vrásčité oblasti snižuje využití aktivního materiálu. Experimentální údaje z určité ternární katodové baterie ukázaly rychlost poklesu kapacity až 8 % na 100 cyklů.
Pokovování lithiem vyvolává zkraty:Vrásnění zvyšuje místní hustotu proudu a pravděpodobnost růstu dendritu lithia na povrchu grafitové anody, čímž se zvyšuje riziko zkratů.
Příčiny vrásnění bránice
Vady materiálu:Vrásky se pravděpodobněji vyskytují, když je drsnost povrchu membrány větší než 0,3μm (standardní hodnota Ra 0,1-0,3μm) nebo pevnost v tahu menší než 300MPa.
Procesní vady:Nadměrné kolísání napětí vinutí přesahující ±3 % může vést k nerovnoměrnému utažení svitku elektrody (standardní požadavek ±1 %), teplotním gradientům pece větším než 5 stupňů (přípustná hodnota menší nebo rovna 2 stupňům) atd.
Nesprávný proces lisování za tepla:Nesprávné nastavení tlaku, teploty a času lisování za horka může vést ke špatnému vytváření svitku elektrody.
Nesprávný proces vstřikování:Proces vstřikování obecně zahrnuje (primární vakuové vstřikování - v klidu - před-naplnění - sekundární vakuové vstřikování). Pokud je podtlak příliš vysoký nebo rychlost příliš vysoká, může snadno dojít k oddělení membrány a elektrody. Současně se po předběžném nabití vytváří plyn a vysávání při sekundárním plnění také odsává plyn a část elektrolytu. Tato těžba plynu vytváří cesty plynu a znatelné vrásky.
Neúplná impregnace elektrolytem:Neúplná impregnace elektrolytem vede k suchým oblastem, mezerám a bublinám mezi elektrodou a membránou, což ji činí náchylnou ke zvrásnění během vysávání. Defekty povrchu elektrody: Vlastní defekty v elektrodě (jako jsou hrbolky a důlky) mohou ovlivnit přilnavost membrány k ní, což vede ke zvlnění elektrody.
Řešení pro vrásnění bránice
Řešení často mají podobné příčiny, včetně zlepšení základních vlastností membrány a zdokonalení procesů navíjení, lisování za tepla, pečení a plnění.
Optimální impregnace elektrody lze dosáhnout prodloužením doby impregnace a vhodným zvýšením teploty impregnace (např. 45 stupňů).
Kromě zlepšení procesu může použití potažených membrán účinně zmírnit problém vrásnění membrány. Například membrány potažené na jedné straně PVDF výrazně zlepšují přilnavost po lisování za tepla a zcela eliminují nebo redukují vrásky.
O nás
Acey inteligentníse specializuje na výzkum a výrobu špičkových{0}}zařízení pro lithium-iontové baterie. Můžeme nejen poskytnout-jednotné řešení pro výrobní linku lithium-iontových baterií pro válcové baterie, knoflíkové články, pouzdrové články, ale také poskytnout-jedno{4}}řešení na jednom místě pro montážní linku lithium-iontových baterií, pokud jste noví v průmyslu lithium-iontových baterií a chcete si postavit vlastní výrobní linku lithium-iontových baterií nebo montážní linku lithium-iontových baterií, můžeme vám poskytnout profesionální technickou podporu a pokyny, neváhejte nás kontaktovat!