Iemesli litija litija jonu bateriju attīstībai ir ārkārtīgi bieži sastopama neparasta parādība litija bateriju nozarē.

Dažādi litija evolūcijas stāvokļi bieži atbilst dažādiem iemesliem. Iemeslu analīze atbilstoši litija evolūcijas stāvoklim var uzlabot produkta ražu.

No vispārējā viedokļa litija evolūcijas cēloņi litija jonu akumulatoros tiek iedalīti piecās kategorijās: litija evolūcija, ko izraisa nepietiekama negatīvā elektrodu rezerve; litija evolūcija, ko izraisa uzlādes mehānisms; litija evolūcija, ko izraisa patoloģisks litija ievietošanas ceļš; litija evolūcija, ko izraisa nenormāls galvenais materiāls; Litija nogulsnēšanās noteiktā vietā, ko izraisa īpaši iemesli. Šis ir litija evolūcijas īpašo iemeslu skaidrojums iepriekš minēto piecu iemeslu kategoriju dēļ.

1. Litija jonu bateriju litija evolūcija, ko izraisa nepietiekama negatīvā elektrodu rezerve

Pēc litija jonu izdalīšanās no pozitīvā elektroda uzlādes laikā tiem jābūt mērķim. Vispārīgi runājot, liktenis ir jāiekļauj negatīvajā elektrodā, bet, ja negatīvā elektroda ir nepietiekama un negatīvais elektrods var ievietot litija jonus mazāk nekā pozitīvā elektroda deintercalētie litija joni, litija jonus var izgulsnēt tikai uz negatīvā virsmas elektrods. Nepietiekamu negatīvā elektroda pārpalikumu var uzskatīt par visbiežāk sastopamo litija nokrišņu cēloni.

Saskaņā ar nepietiekama negatīvā elektroda pārsnieguma stāvokli to var sadalīt šādās trīs litija analīzes apstākļu grupās:

(1) litija evolūcija ar nepietiekamu parastā anoda pārpalikumu

Ja negatīvais elektrods ir pārāk nepietiekams, nav pietiekami daudz vietas litija jonu ievietošanai no pozitīvā elektroda līdz negatīvajam elektrodam. Tāpēc uz negatīvā elektroda virsmas var veidoties un nogulsnēties tikai metāla litijs. Tā kā negatīvā elektroda nepietiekamā pārpalikuma pakāpe parasti ir vienāda, un litija joni, kas iegūti no pozitīvā elektroda, vienmērīgi nonāk pie negatīvā elektroda, arī litija evolūcija, ko izraisa nepietiekams negatīvais elektrods, ir arī vienmērīgs slānis. Litija evolūcijas smagums ir saistīts ar nepietiekamu negatīvā elektroda pārsniegumu. Pakāpe ir cieši saistīta, jo augstāka ir pārpalikuma un deficīta pakāpe, jo nopietnāki ir litija nokrišņi.

(2) Litija analīze iņ un jaņ

Ja akumulatora šūna ir pārklāta ar smagu pārklājumu pozitīvā elektroda vienā pusē vai viegli pārklāta vienā pusē negatīvā elektroda, tas izraisīs litija akumulatora elementa negatīvā elektroda abās pusēs litija nogulsnēšanos otrā pusē , ko parasti sauc par Iņ un Jaņ pusi. Anoda un katoda šūnas saskarne litija attīstošās puses pusē ir tieši tāda pati kā negatīvajam elektrodam ar litija pārpalikumu vai nepietiekamību, bet otra puse ir zeltaini dzeltena (grafīta anodam).

(3) Pozitīvā elektroda galva ir pārklāta, neizretinot litiju

Ja pārklājuma laikā pozitīvā elektroda galva netiek atšķaidīta, pārsējs pozitīvā elektroda galvas stāvoklī var būt biezāks, tāpēc negatīvā elektroda galvai atbilstošais daudzums būs pārmērīgs un nepietiekams, kā rezultātā veidosies negatīvās galvas sloksne. Analizējiet litiju.

2. Lādētāju nepareizi ražotu litija jonu akumulatoru izmešana no litija

Tā kā litija evolūcija notiek uzlādes posmā, uzlādes mehānisma izmaiņām jābūt arī vienam no litija evolūcijas cēloņiem. Šis ir saraksts ar vairākiem litija attīstības gadījumiem uzlādes mehānisma dēļ:

(1) litija nokrišņi, uzlādējot zemā temperatūrā

Litija nokrišņu cēlonis zemas temperatūras uzlādes laikā ir tāds, ka negatīvā elektroda litija ievietošanas pretestība zemā temperatūrā ir ievērojami lielāka nekā pozitīvā elektroda. Lai gan litija jonus no pozitīvā elektroda var noņemt salīdzinoši ātri zemā temperatūrā, tos nevar savlaicīgi ievietot negatīvajā elektrodā, tādējādi izraisot nokrišņus. litijs.

(2) Litija analīze, izmantojot augstas likmes maksu

Ja uzlāde istabas temperatūrā akli palielina uzlādes ātrumu, negatīvais elektrods arī izraisīs litija nokrišņus, jo nespēj ātri pabeigt litija ievietošanu. Saskaņā ar parasto jaudas tipa dizainu maksimālais uzlādes ātrums, ko akumulatora elements var izturēt, ir aptuveni 1C ~ 1,5C. Ja izstrādājumam lietošanas laikā ir vēl vairāk jāpalielina uzlādes strāva, tad ir nepieciešams īpašs stabu daļas un elektrolīta dizains. Pretējā gadījumā, jo lielāka ir uzlādes likme, jo nopietnāka būs litija attīstība.

(3) Litija pārmaksa

Kad akumulatora uzlādes spriegums vai uzlādes spēja ievērojami pārsniedz projektēto vērtību, no pozitīvā elektroda tiks iegūts vairāk litija jonu pārpalikuma. Tā kā negatīvais elektrods ir paredzēts, šiem liekajiem litija joniem nav vietas. Litijs ir neizbēgams. Pārlādes laikā litija jonu deinterkalācija no pozitīvā elektroda ir vienmērīga un nemainās atkarībā no stabu daļas stāvokļa, tāpēc arī pārmērīgas uzlādes izraisītā litija evolūcija ir vienmērīgs slānis.

3. Litija jonu bateriju litija evolūcija, ko izraisa neparasti litija ievietošanas ceļi

Uzlādējot litija jonu akumulatoru, litija jonus iegūst no pozitīvā elektroda un pēc tam caur elektrolītu ievieto negatīvajā elektrodā. Tomēr, ja saskarne starp pozitīvajiem un negatīvajiem elektrodiem nav labā kontaktā, tas izraisīs litija jonu nogulsnēšanos uz negatīvā elektroda virsmas. Sīkāka informācija ir šāda:

(1) Diafragmas grumbas, lai analizētu litiju

Kad separators ir saburzījies savas kvalitātes dēļ, pēc tam, kad litija joni, kas atrodas attiecīgajā stāvoklī, ir deinterkalēti no pozitīvā elektroda, tos nevar vienmērīgi ievietot negatīvajā elektrodā. Tā rezultātā negatīvais elektrods attiecīgajā vietā vai nu kļūs brūns, nepietiekami litija starpojoties, vai arī tas kļūs par Stripe līdzīgu litiju ar tādu pašu gofrēšanas virzienu.

(2) Baterijas šūnas deformācija, lai analizētu litiju

Kad akumulatora elementa biezums ir liels, to ir viegli deformēt. Ja deformācija ir nopietna, polu detaļa, kas atbilst akumulatora elementa deformētajai pozīcijai, var būt sliktā saskarē, kā rezultātā iepriekš redzamajā attēlā ir sloksnes formas litija ievietošanas sliktā platība, ko reizēm papildina analīze. litijs.

(3) Parastā veidošana un bez formēšanas litija karstā un aukstā presēšana

Ja šūnas biezums ir salīdzinoši liels, pat ja parasto veidošanu veic bez karstas un aukstas presēšanas pēc šķidruma iesmidzināšanas, saskarne nebūs pārāk problemātiska. Tomēr dažām plānām šūnām, kuru biezums ir mazāks par 3 mm, ja formēšanas laikā nav iespīlēšanas un pirms formēšanas tiek aizmirsta karstā un aukstā presēšana vai armatūras cepšana, saskarne būs nožēlojamāka.

Tā kā saskarni starp plānām baterijām saskarnē ir grūti aizvērt, tad, ja pirms veidošanas un tās laikā uz virsmu netiek izdarīts spiediens, veidošanās gāzi nevar pilnībā izvadīt un tas ietekmē saskarnes kontaktu, kā rezultātā nepietiekams punktveida litijs ievietošana un punktveida litija nokrišņi.

4) Armatūru bez spiediena veido litijā

Tā kā armatūras veidošanos bieži pavada liela strāva un augsta uzlādes SOC, gāzes ražošanas ātrums veidošanās laikā ir ātrāks, un akumulatora saskarnei pēc veidošanās būs acīmredzami zeltaini dzeltena krāsa, un nepietiekama litija ievietošanai atbilstošā pozīcija izskatīsies acīmredzamāka. Neatkarīgi no tā, vai tā ir plāna šūna, kas pirms formēšanas nav karsta vai auksta presēta, vai šūna, kurai vajadzēja izveidot armatūru, bet kurai nav spiediena, ja vien problēma tiek atrasta pirms degazēšanas, tad mazā strāvas izlāde ar stiprinājumu un veidošanos var veikt vēlreiz. Interfeiss ir ievērojami uzlabots.

(5) Litija analīzes kopsavilkums:

Ja litija ievietošanas ceļš ir patoloģisks, acīmredzamākā akumulatora elementa saskarnes novirze ir brūna nepietiekama litija ievietošanas zona, kam seko neliela litija attīstība attiecīgajā vietā. Dažādu veidošanās procesu un materiālu dēļ litija nokrišņu parādība, ko veido slikts saskarnes kontakts veidošanās laikā, var atšķirties no iepriekš minētā.

4. Litija jonu akumulatora litija evolūcija, ko izraisa nenormāls galvenais materiāls

Uzlādes procesā litija jonu galamērķis ir iekļūt SEI plēvē un visbeidzot iestrādāt negatīvajā elektrodā. Ja rodas problēmas ar SEI plēvi vai negatīvo elektrodu, izraisot litija jonu normālu ievietošanu, rezultāts var būt tikai litija evolūcija.

(1) Litiju sasmalcina negatīvais elektrods

Kad negatīvā elektroda loksnes blīvēšana pārsniedz tās robežu, litija joni tiks nogulsnēti uz negatīvā elektroda virsmas, kad negatīvā elektroda struktūra ir sasmalcināta vai ja ievietošanai nav pietiekami daudz vietas. Negatīvā elektroda sasmalcināšanas izraisītā litija attīstība nav labojama tāpat kā slikts ķīmiskais kontakts, un tam ir fatāla ietekme uz akumulatora jaudu un ciklu.

(2) Litija evolūcija, ko izraisa mazāk elektrolīta

Kad akumulatorā injicē nelielu daudzumu šķidruma vai novecošanas laiks pēc injekcijas ir īss, elektrolīts nespēs pilnībā iefiltrēties negatīvajā elektrodā, un stāvoklis, kurā infiltrācija nav pilnībā iefiltrēta, veidos nelielu melnu plankumu ar nav ievietots litijs, kā parādīts attēlā iepriekš. Ap melno plankumu var būt neliela litija evolūcija.

(3) Litija evolūcija ar neatbilstošu elektrolītu

Šī iemesla dēļ litija evolūcijas princips Veņvū nav pilnībā izprasts. Tiek uzskatīts, ka elektrolīts un negatīvais elektrods nav saskaņoti, kas SEI plēvi izraisa pārāk biezu vai nevienmērīgu, un pēc tam kavē litija jonu ievietošanu; vai elektrolīts nespēj pilnībā iefiltrēties negatīvajā elektrodā, kas apgrūtina litija jonu ievietošanu.

(4) litija evolūcija, ko izraisa tieša atdalīšana, neveidojoties

Ja akumulatora šūna tiek tieši uzlādēta ar atsevišķu tilpumu, neveidojot nelielu strāvu, SEI plēvi nevar efektīvi izveidot, kas ietekmēs litija jonu ievietošanu negatīvajā elektrodā un izraisīs litija evolūciju uzlādes procesā. Attiecīgais litija analīzes attēls ir kā plankums, kā parādīts attēlā iepriekš.

(5) Ūdens saturs pārsniedz litija analīzes standartu

Neliels ūdens daudzums veicina SEI plēves veidošanos, bet, kad ūdens saturs pārsniedz standartu, tas reaģēs ar litija sāli elektrolītā un iznīcinās SEI plēves sastāvu, tādējādi ietekmējot litija jonu ievietošanu negatīvajā. elektrodu un veido pārkāpumus iepriekš attēlā Brūnajā zonā, dažreiz brūnajā zonā notiks arī litija evolūcija.