Matala solukapasiteetti on intuitiivinen harkinta, joka perustuu muodostumisen jälkeisen purkauskapasiteetin vertailuun suunnittelun arvoon. Jos mitattu kapasiteetti laskee suunnittelumäärityksen alapuolelle, ensimmäinen vaihe on varmistaa, onko muodostumisprosessiparametrit oikein asetettu (esim. Vastuuvirta, varauksen kesto, rajajännite ja muodostumislämpötila).
① Jos muodostumisvaiheet vahvistetaan oikein, uudelleen testaa solu vaihtoehtoisten laitteiden tai kanavien avulla mahdollisten ongelmien sulkemiseksi pois muodostumisjärjestelmän kanssa.
② Jos kapasiteetti pysyy normaalina laitteiden vaihdon jälkeen, alkuperäiset muodostumislaitteet ovat viallisia.
③ Jos alhaisen kapasiteetin kysymys jatkuu uudelleentestauksen jälkeen, solun vahvistetaan olevan aitoa alhaisen kapasiteetin.
Alhaisen kapasiteetin vahvistamisen jälkeen tarvitaan lisäanalyysejä sen taajuuden ja vakavuuden määrittämiseksi. Ennen systemaattista juuren syistä analyysi purkaa ja tarkista täysin varautuneet pienikapasiteettiset solut. Jos poikkeavuuksia ei löydy, mahdolliset syyt voivat sisältää riittämättömiä positiivisia elektrodipinnoituspaino tai riittämätön suunnittelumarginaali. Jos vikoja havaitaan, suunnittelu- tai valmistuskysymykset tulisi harkita.
Perussyyt Analyysi: Suunnittelu- ja valmistusperspektiivit
I. Suunnitteluun liittyvät tekijät
1. Materiaalin yhteensopivuus
Negatiivisen elektrodin ja elektrolyytin välinen yhteensopivuus vaikuttaa kriittisesti kapasiteettiin. Äskettäin käyttöön otetuille anodimateriaaleille tai elektrolyytteille testin aikana havaittu toistuva litiumpinnoitus osoittaa voimakkaasti materiaalin epäsuhta. Mahdollisia epäsuhtamekanismeja ovat:
① Huonosti muodostettu, liian paksu tai epävakaa SEI -kerros muodostumisen aikana.
② PC (propeenikarbonaatti) elektrolyytissä aiheuttaen grafiittien kuorinta.
③ Liiallinen suunniteltu elektrodin alueen tiheys/tiivistystiheys estää korkean koron varauksen/purkauskyvyn.
2. kapasiteetin suunnittelun marginaali
Positiivinen elektrodikohtainen kapasiteetti: Suunnittelun on otettava huomioon pinnoitustoleranssit, muodostumislaitteiden virheet ja kapasiteetin menetys tabin tarttuvuudesta. Uusille materiaaleille arvioi tarkasti saavutettavissa oleva ominaiskapasiteetti annetun järjestelmän alla (anodi/elektrolyyttiparit). Huomaa, että erityinen kapasiteetti vaihtelee muodostumisnopeuden, varauksen rajavirran, pyöräilyasteen ja elektrolyytin formulaation mukaan. Positiivisen elektrodin kapasiteetin yliarviointi johtaa paisutettuihin suunnitteluarvoihin ja todellisiin pienikapasiteettisiin soluihin.
Negatiivisen elektrodin ylimääräinen ja CB-arvo: liiallinen negatiivinen elektrodin kuormitus parantaa alun perin positiivisen elektrodin käyttöä 1–2%, mutta optimaalisten tasojen ulkopuolella, liiallinen peruuttamaton litiumin kulutus SEI: n muodostumisen aikana vähentää ensimmäisen syklin purkauskapasiteettia.
3. Elektrolyytin täyttö ja pidätys
Riittämätön elektrolyytin täyttö vähentää litium-ioni-interkalaatiota/deterkalaatiotehokkuutta. Soluilla, joilla on riittämätön elektrolyyttien retentio, on kuivat elektrodit ja ohut litiumpinnoitus anodin pinnalla, mikä edistää suoraan kapasiteetin häviämistä.
II. Valmistukseen liittyvät tekijät
1. pinnoittaminen alueen tiheyden poikkeama
Positiivisten/negatiivisten elektrodien alipainoinen päällyste aiheuttaa suoraan alhaisen kapasiteetin. Vahvista positiivisten elektrodien pinnoituspaino kuivumisen jälkeisen gravimetrisen analyysin avulla. Epätasainen pinnoitteen paksuus ("Yin-yang-pinnoite"), erityisesti negatiivisen elektrodin aluspinnoittelu, on toinen avustaja. Positiivisten elektrodien ylikuormitus voi alentaa erityistä kapasiteettia, mutta lisää usein kokonaiskapasiteettia.
2. Yliyhdistelmä kalenterin aikana
Yliyhdistelmä vahingoittaa aktiivista materiaalirakennetta, mikä osoittaa kiiltävät elektrodipinnat. Katodissa tämä häiritsee litium -detercalation; Anodesissa se indusoi pinnan litiumpinnoituksen ja kapasiteetin haalistumista.
3. Kokoonpanotoleranssit
Huono elektrodin kohdistus, erotin ryppyjä tai sisäisiä mikroportteja lisäävät paikallista impedanssia ja heikentymiskapasiteettia. Ryppyiset erottimet aiheuttavat epätäydellisen litiumin interkalaation (ei-kulta-anodin ulkonäkö) vaikuttavilla alueilla.
4. Kosteuden sisällön hallinta
Kohonneet kosteustasot (elektrodit, elektrolyytti, väärän hansikaslaatikon kastepiste tai kaasunpoistoprosessit) laukaisevat sivureaktiot ja kapasiteetin menetys.
5. Ympäristönhallinta
Korkea kosteus kiihdyttää hydrolyysireaktioita, kun taas alhaiset lämpötilat estävät litium-ionin diffuusiota, molemmat vähentävät kapasiteettia. Muodostumisen lämpötilan poikkeamat vaikuttavat myös kapasiteetin mittauksen tarkkuuteen.
6. Muut tekijät
Vieras saastuminen: Metalliset/magneettiset epäpuhtaudet lisäävät itsensä purkamista, mikä johtaa ilmeiseen pienen kapasiteetin jälkeen.
Esikäsittelytallennus: Pitkäaikainen varastointi korkeassa lämpötilassa/kosteudessa hajottaa elektrodeja ja elektrolyyttejä aiheuttaen kapasiteetin menetystä.
Ⅲ. Johtopäätös
Tutkimalla systemaattisesti näitä tekijöitä materiaalien yhteensopivuus- ja suunnittelumarginaalien hallintaan ja ympäristöolosuhteisiin-alhaisen kapasiteetin perimmäinen syy voidaan tunnistaa ja käsitellä tehokkaasti.
Tob uusi energiaTarjoaa edistynyttäakkutesteriAntaa insinöörit ja tutkijat avata kattavat käsitykset akun suorituskyvystä tarkalla mittauksilla ja ohjattuilla kokeilla. Määritä energian varastointiominaisuudet laboratorioluokan tarkkuudella akun kapasiteettianalysaattoreidemme avulla.
