Yumşaq paketli litium-ion batareyalarda qabarıqlığın səbəblərinin xülasəsi

Yumşaq paketli litium-ion batareyalarda qabarıqlığın səbəblərinin xülasəsi

Yumşaq paketli litium-ion batareyalarının şişməsinin bir çox səbəbi var. Təcrübəli tədqiqat və inkişaf təcrübəsinə əsaslanaraq, müəllif litium batareyasının qabarıqlığının səbəblərini üç kateqoriyaya bölür: birincisi, velosiped sürmə zamanı akkumulyator elektrodunun genişlənməsi nəticəsində yaranan qalınlığın artması; İkincisi, qaz çıxarmaq üçün elektrolitin oksidləşməsi və parçalanması nəticəsində yaranan şişlikdir. Üçüncüsü, nəmlik və boş batareya qablaşdırması səbəbindən zədələnmiş künclər kimi proses qüsurlarının səbəb olduğu qabarıqlıqdır. Fərqli akkumulyator sistemlərində batareya qalınlığında dəyişikliklər üçün dominant amil fərqlidir. Məsələn, litium titanat mənfi elektrod sistemlərində qabarıqlığın əsas amili qaz barabanıdır; Qrafit mənfi elektrod sistemində elektrod lövhəsinin qalınlığı və qaz hasilatı həm batareyanın şişməsinə kömək edir.

1, Elektrod lövhəsinin qalınlığında dəyişiklik

Qrafit mənfi elektrodunun genişlənməsinə təsir edən amillər və mexanizmlərin müzakirəsi

Litium-ion batareyalarının doldurulması zamanı hüceyrə qalınlığının artması əsasən mənfi elektrodun genişlənməsi ilə əlaqələndirilir. Müsbət elektrodun genişlənmə dərəcəsi yalnız 2-4% təşkil edir və mənfi elektrod adətən qrafit, yapışqan və keçirici karbondan ibarətdir. Qrafit materialının özünün genişlənmə sürəti ~ 10% -ə çatır və qrafit mənfi elektrod genişlənmə sürətinin dəyişməsinə əsas təsir edən amillərə aşağıdakılar daxildir: SEI filminin formalaşması, yük vəziyyəti (SOC), proses parametrləri və digər təsir edən amillər.

(1) SEI filmi ilə əmələ gələn litium-ion batareyalarının ilk doldurulması və boşaldılması prosesi zamanı elektrolit qrafit hissəciklərinin bərk-maye interfeysində reduksiya reaksiyasına məruz qalır və elektrodun səthini örtən passivasiya təbəqəsi (SEI filmi) əmələ gətirir. material. SEI filminin formalaşması anod qalınlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır və SEI filminin meydana gəlməsi səbəbindən hüceyrə qalınlığı təxminən 4% artır. Uzunmüddətli velosiped prosesi baxımından, müxtəlif qrafitin fiziki quruluşundan və xüsusi səth sahəsindən asılı olaraq, velosiped prosesi SEI-nin əriməsi və daha yüksək genişlənməyə malik lopa qrafit kimi yeni SEI istehsalının dinamik prosesi ilə nəticələnəcəkdir. sferik qrafitdən daha yüksəkdir.

(2) Doldurulmuş dövlət batareya hüceyrəsinin dövriyyə prosesi zamanı qrafit anodunun həcminin genişlənməsi batareya hüceyrəsinin SOC ilə yaxşı dövri funksional əlaqə nümayiş etdirir. Yəni, litium ionları qrafitdə yerləşməyə davam etdikcə (batareya hüceyrəsinin SOC-nin artması ilə) həcm tədricən genişlənir. Litium ionları qrafit anodundan ayrıldıqca, batareya hüceyrəsinin SOC tədricən azalır və qrafit anodunun müvafiq həcmi tədricən azalır.

(3) Proses parametrləri baxımından sıxılma sıxlığı qrafit anoduna əhəmiyyətli təsir göstərir. Elektrodun soyuq presləmə prosesi zamanı qrafit anod plyonka təbəqəsində böyük bir sıxılma gərginliyi yaranır ki, bu da elektrodun sonrakı yüksək temperaturda bişirmə və digər proseslərində tam sərbəst buraxılması çətindir. Batareya hüceyrəsi tsiklik doldurulma və boşalma prosesinə məruz qaldıqda, litium ionunun daxil edilməsi və ayrılması, yapışqan üzərində elektrolit şişməsi kimi bir çox amillərin birləşmiş təsirləri səbəbindən, velosiped prosesi zamanı membran gərginliyi sərbəst buraxılır və genişlənmə sürəti artır. Digər tərəfdən, sıxılma sıxlığı anod film təbəqəsinin məsamə tutumunu təyin edir. Film təbəqəsindəki məsamə tutumu böyükdür, bu da elektrodun genişlənməsinin həcmini effektiv şəkildə udur. Məsamə tutumu kiçikdir və elektrod genişlənməsi baş verdikdə, genişlənmə nəticəsində yaranan həcmi udmaq üçün kifayət qədər yer yoxdur. Bu zaman genişlənmə yalnız film təbəqəsinin kənarına doğru genişlənə bilər, anod filminin həcminin genişlənməsi kimi özünü göstərir.

(4) Yapışqanın yapışma gücü (yapışqan, qrafit hissəcikləri, keçirici karbon və kollektor və maye arasındakı interfeysin bağlanma gücü), yük boşaltma sürəti, yapışdırıcının və elektrolitin şişmə qabiliyyəti kimi digər amillər , qrafit hissəciklərinin forması və yığılma sıxlığı, sikling prosesi zamanı yapışqanın sıradan çıxması nəticəsində elektrod həcminin artması anodun genişlənməsinə müəyyən dərəcədə təsir göstərir.

Genişlənmə sürətinin hesablanması:

Genişlənmə sürətinin hesablanması üçün X və Y istiqamətlərində anod lövhəsinin ölçüsünü ölçmək üçün anime metodundan istifadə edin, qalınlığı Z istiqamətində ölçmək üçün mikrometrdən istifadə edin və ştamplama lövhəsi və elektrik nüvəsi tam doldurulduqdan sonra ayrıca ölçün.

                                               Şəkil 1 Anod plitəsinin ölçülməsinin sxematik diaqramı

Sıxılma sıxlığının və örtük keyfiyyətinin mənfi elektrodun genişlənməsinə təsiri

Sıxlaşma sıxlığı və örtük keyfiyyətini amillər kimi istifadə edərək, tam faktorlu ortoqonal eksperimental dizayn üçün (Cədvəl 1-də göstərildiyi kimi) üç fərqli səviyyə götürülmüşdür, digər şərtlər hər qrup üçün eynidir.

Şəkil 2 (a) və (b)-də göstərildiyi kimi, akkumulyator hüceyrəsi tam doldurulduqdan sonra, sıxılma sıxlığının artması ilə anod təbəqəsinin X/Y/Z istiqamətində genişlənmə sürəti artır. Sıxılma sıxlığı 1,5q/sm3-dən 1,7q/sm3-ə qədər artdıqda, X/Y istiqamətində genişlənmə sürəti 0,7%-dən 1,3%-ə, Z istiqamətində isə 13%-dən 18%-ə qədər artır. Şəkil 2 (a)-dan görünə bilər ki, müxtəlif sıxılma sıxlıqlarında X istiqamətində genişlənmə sürəti Y istiqamətindəkindən daha böyükdür. Bu fenomenin əsas səbəbi qütb plitəsinin soyuq presləmə prosesindən qaynaqlanır. Soyuq presləmə prosesində, qütb plitəsi presləmə silindrindən keçdikdə, minimum müqavimət qanununa əsasən, material xarici qüvvələrə məruz qaldıqda, material hissəcikləri minimum müqavimət istiqaməti boyunca axacaq.

                           Şəkil 2 Anodların müxtəlif istiqamətlərdə genişlənmə sürəti

Anod lövhəsi soyuq presləndikdə, ən az müqavimət göstərən istiqamət MD istiqamətində olur (Şəkil 3-də göstərildiyi kimi elektrod lövhəsinin Y istiqaməti). Gərginliyi MD istiqamətində buraxmaq daha asandır, TD istiqaməti isə (elektrod plitəsinin X istiqaməti) daha yüksək müqavimətə malikdir, bu da yuvarlanma prosesi zamanı gərginliyin azad edilməsini çətinləşdirir. TD istiqamətindəki gərginlik MD istiqamətindəkindən daha böyükdür. Buna görə də, elektrod təbəqəsi tam doldurulduqdan sonra X istiqamətində genişlənmə sürəti Y istiqamətində olduğundan daha böyükdür. Digər tərəfdən, sıxılma sıxlığı artır və elektrod təbəqəsinin məsamə tutumu azalır (Şəkil 4-də göstərildiyi kimi). Doldurma zamanı qrafit genişlənməsinin həcmini udmaq üçün anod film təbəqəsinin içərisində kifayət qədər yer yoxdur və xarici təzahür elektrod təbəqəsinin bütövlükdə X, Y və Z istiqamətlərində genişlənməsidir. Şəkil 2 (c) və (d)-dən görünür ki, örtük keyfiyyəti 0,140q/1540,25mm2-dən 0,190q/1540,25mm2-ə qədər artıb, X istiqamətində genişlənmə sürəti 0,84%-dən 1,15%-ə qədər artıb. Y istiqamətində genişlənmə sürəti 0,89%-dən 1,05%-ə yüksəlib. Z istiqamətində genişlənmə sürətinin tendensiyası X/Y istiqamətində olanın əksinədir və 16,02%-dən 13,77%-ə qədər azalma tendensiyası göstərir. Qrafit anodunun genişlənməsi X, Y və Z istiqamətlərində dəyişkən bir nümunə nümayiş etdirir və örtük keyfiyyətindəki dəyişiklik əsasən film qalınlığında əhəmiyyətli dəyişiklikdə əks olunur. Yuxarıdakı anod dəyişikliyi nümunəsi ədəbiyyat nəticələrinə uyğundur, yəni kollektor qalınlığının plyonka qalınlığına nisbəti nə qədər kiçik olarsa, kollektorda bir o qədər çox gərginlik olur.

                       Şəkil 3 Anodun soyuq presləmə prosesinin sxematik diaqramı

                     Şəkil 4 Müxtəlif sıxılma sıxlıqları altında boşluq fraksiyasının dəyişməsi

Mis folqa qalınlığının mənfi elektrodun genişlənməsinə təsiri

Mis folqa qalınlığı səviyyəsi müvafiq olaraq 6 və 8 μ m olan mis folqa qalınlığı və örtük keyfiyyəti olan iki təsir edən amili seçin. Anod örtüyünün kütlələri müvafiq olaraq 0,140 q/1, 540,25 mm2 və 0,190 q/1, 540,25 mm2 olmuşdur. Sıxılma sıxlığı 1,6 q/sm3 idi və digər şərtlər hər bir təcrübə qrupu üçün eyni idi. Eksperimental nəticələr Şəkil 5-də göstərilmişdir. Şəkil 5 (a) və (c) dən görünür ki, iki müxtəlif örtük keyfiyyəti altında X/Y istiqamətində 8 μ m mis folqa anod təbəqəsinin genişlənmə sürəti azdır. 6 μ m-dən çox. Mis folqa qalınlığının artması onun elastik modulunun artması ilə nəticələnir (bax Şəkil 6), bu da onun deformasiyaya qarşı müqavimətini artırır və anodun genişlənməsinə olan məhdudiyyətini artırır, genişlənmə sürətinin azalması ilə nəticələnir. Ədəbiyyata görə, eyni örtük keyfiyyəti ilə, mis folqa qalınlığı artdıqca, kollektor qalınlığının film qalınlığına nisbəti artır, kollektorda gərginlik azalır və elektrodun genişlənmə sürəti azalır. Z istiqamətində, genişlənmə sürətinin dəyişmə tendensiyası tamamilə əksinədir. Şəkil 5 (b)-dən görünür ki, mis folqa qalınlığı artdıqca genişlənmə sürəti də artır; Şəkil 5 (b) və (d) müqayisəsindən görmək olar ki, örtük keyfiyyəti 0,140q/1 və 540,25mm2-dən 0,190q/1540,25mm2-ə yüksəldikdə mis folqa qalınlığı və genişlənmə sürəti artır. azalır. Mis folqa qalınlığının artırılması, öz gərginliyini (yüksək möhkəmliyini) azaltmaq üçün faydalı olsa da, Şəkil 5 (b)-də göstərildiyi kimi, Z-istiqamətinin genişlənmə sürətinin artmasına gətirib çıxararaq, film qatında gərginliyi artıracaq; Kaplama keyfiyyəti artdıqca, qalın mis folqa film təbəqəsinin gərginliyini artırmağa kömək etsə də, film təbəqəsinin bağlama qabiliyyətini də artırır. Bu zaman bağlama qüvvəsi daha aydın olur və Z istiqamətinin genişlənmə sürəti azalır.

Şəkil 5 Müxtəlif Mis Folqa Qalınlığı və Kaplama Keyfiyyəti Olan Anodların Film Genişlənmə Tezliyindəki Dəyişikliklər

                        Şəkil 6 müxtəlif qalınlıqlı mis folqanın gərginlik-deformasiya əyriləri

Qrafit növünün mənfi elektrodun genişlənməsinə təsiri

Təcrübə üçün örtük kütləsi 0,165 q/1540,25 mm2, sıxılma sıxlığı 1,6 q/sm3 və mis folqa qalınlığı 8 μ m olan beş müxtəlif növ qrafitdən istifadə edilmişdir (Cədvəl 2-ə baxın). Digər şərtlər eynidir və eksperimental nəticələr Şəkil 7-də göstərilmişdir. Şəkil 7 (a)-dan görünür ki, müxtəlif qrafitlərin X/Y istiqamətində genişlənmə sürətlərində əhəmiyyətli fərqlər var, minimum 0,27% və maksimum 1,14%. Z istiqamətində genişlənmə dərəcələri müvafiq olaraq 15,44% və 17,47% təşkil edir. X/Y istiqamətində böyük genişlənməyə malik olanlar Z istiqamətində kiçik genişlənməyə malikdirlər ki, bu da Bölmə 2.2-də təhlil edilən nəticələrə uyğundur. A-1 qrafitindən istifadə edən hüceyrələr 20% deformasiya dərəcəsi ilə şiddətli deformasiya göstərdi, digər hüceyrə qrupları deformasiya göstərmədi, bu da X/Y genişlənmə sürətinin ölçüsünün hüceyrə deformasiyasına əhəmiyyətli təsir göstərdiyini göstərir.

                            Şəkil 7 Müxtəlif qrafit genişlənmə dərəcələri

Nəticə

(1) Sıxılma sıxlığının artırılması tam doldurma prosesi zamanı anod təbəqəsinin X/Y və Z istiqamətlərində genişlənmə sürətini artırır və X istiqamətində genişlənmə sürəti Y istiqamətindəkindən daha böyükdür (X istiqaməti anod təbəqəsinin soyuq presləmə prosesi zamanı diyircəkli oxu istiqaməti, Y istiqaməti isə maşın kəmərinin istiqamətidir).

(2) Kaplama keyfiyyətinin artırılması ilə X/Y istiqamətində genişlənmə sürəti artmağa meyllidir, Z istiqamətində isə genişlənmə sürəti azalır; Kaplama keyfiyyətinin artırılması mayenin yığılmasında gərginliyin artmasına səbəb olacaqdır.

(3) Cari kollektorun gücünün yaxşılaşdırılması anodun X/Y istiqamətində genişlənməsini dayandıra bilər.

(4) Müxtəlif qrafit növləri X/Y və Z istiqamətlərində genişlənmə sürətlərində əhəmiyyətli fərqlərə malikdir, X/Y istiqamətində genişlənmə ölçüsü hüceyrə deformasiyasına əhəmiyyətli təsir göstərir.

2、 Batareyanın qaz istehsalı nəticəsində yaranan qabarıqlıq

Batareyaların daxili qaz istehsalı, batareyanın qabarıqlaşmasının başqa bir vacib səbəbidir, istər otaq temperaturunda velosiped sürmə, istər yüksək temperaturda velosiped sürmə, istərsə də yüksək temperaturda saxlama zamanı, müxtəlif dərəcədə qabarıq qaz hasilatı yaradacaqdır. Batareyanın ilkin doldurulması və boşaldılması prosesi zamanı elektrod səthində SEI (Bərk Elektrolit İnterfeysi) filmi əmələ gələcək. Mənfi SEI filminin əmələ gəlməsi əsasən EC-nin (Etilen Karbonatın) azalması və parçalanmasından irəli gəlir. Alkil litium və Li2CO3 əmələ gəlməsi ilə yanaşı çoxlu miqdarda CO və C2H4 əmələ gəlir. Həlledicilərdə olan DMC (Dimetil Karbonat) və EMC (Etil Metil Karbonat), həmçinin CH4, C2H6 və C3H8 kimi qazların, eləcə də CO qazlarının istehsalı ilə müşayiət olunan film əmələ gətirmə prosesi zamanı RLiCO3 və ROLi əmələ gətirir. PC (Propilen karbonat) əsaslı elektrolitlərdə qaz hasilatı nisbətən yüksəkdir, əsasən PC reduksiyasından yaranan C3H8 qazı. Litium dəmir fosfat yumşaq paket batareyaları ilk dövrədə 0,1C-də doldurulduqdan sonra ən şiddətli inflyasiyanı yaşayır. Yuxarıda göstərilənlərdən göründüyü kimi, SEİ-nin formalaşması qaçılmaz bir proses olan böyük miqdarda qaz hasilatı ilə müşayiət olunur. Çirklərdə H2O-nun olması LiPF6-da P-F bağının qeyri-sabit olmasına, HF-nin yaranmasına səbəb olacaq ki, bu da bu batareya sisteminin qeyri-sabitliyinə və qazın yaranmasına səbəb olacaq. Həddindən artıq H2O-nun olması Li+ istehlak edəcək və LiOH, LiO2 və H2 əmələ gətirərək qazların yaranmasına səbəb olacaq. Saxlama və uzunmüddətli doldurma və boşaltma prosesləri zamanı qaz da yarana bilər. Möhürlənmiş litium-ion batareyaları üçün böyük miqdarda qazın olması batareyanın genişlənməsinə səbəb ola bilər və bununla da onun işinə təsir edə bilər və xidmət müddətini qısaldır. Batareyanın saxlanması zamanı qaz əmələ gəlməsinin əsas səbəbləri aşağıdakılardır: (1) Akkumulyator sistemində H2O-nun olması SEI-nin zədələnməsinə səbəb olan HF-nin yaranmasına səbəb ola bilər. Sistemdəki O2 elektrolitin oksidləşməsinə səbəb ola bilər və bu, böyük miqdarda CO2 əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər; (2) Əgər birinci formalaşma zamanı əmələ gələn SEI filmi qeyri-sabitdirsə, saxlama mərhələsində SEI plyonkasının zədələnməsinə səbəb olacaq və SEI filminin yenidən təmiri əsasən karbohidrogenlərdən ibarət qazları buraxacaq. Akkumulyatorun uzunmüddətli doldurulması və boşaldılması dövrü zamanı müsbət materialın kristal quruluşu dəyişir, elektrod səthində qeyri-bərabər nöqtə potensialı və digər amillər bəzi nöqtə potensiallarının çox yüksək olmasına, elektrolitin elektrodda dayanıqlığına səbəb olur. səthi azalır, elektrod səthində üz maskasının daimi qalınlaşması elektrod interfeysinin müqavimətini artırır, reaksiya potensialını daha da yaxşılaşdırır, elektrod səthində elektrolitin parçalanmasına səbəb olan qaz meydana gətirir və müsbət material da qaz buraxa bilər.

Fərqli sistemlərdə batareyanın doldurulma dərəcəsi dəyişir. Qrafit mənfi elektrod sisteminin akkumulyatorunda qazın genişlənməsinin əsas səbəbləri SEI filminin əmələ gəlməsi, hüceyrədə həddindən artıq nəmlik, anormal formalaşma prosesi, keyfiyyətsiz qablaşdırma və s. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, litium titanat mənfi elektrod sistemində sənaye ümumiyyətlə Li4Ti5O12 akkumulyatorunun qaz genişlənməsinin əsasən materialın asan su udulmasından qaynaqlandığına inanır, lakin bu fərziyyəni sübut etmək üçün qəti dəlil yoxdur. Xiong və başqaları. Tianjin Lishen Battery Company-dən 15-ci Beynəlxalq Elektrokimya Konfransının xülasəsində qazın tərkibinə CO2, CO, alkanlar və az miqdarda olefinlər daxil olduğunu qeyd etdi, lakin onun xüsusi tərkibi və nisbəti üçün məlumat dəstəyi vermədi. Belharouak və başqaları. akkumulyatorun qaz hasilatını xarakterizə etmək üçün qaz xromatoqrafiya-kütləvi spektrometriya alətindən istifadə etmişdir. Qazın əsas komponenti H2, həmçinin CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, C3H6 və s.

Şəkil 8 Li4Ti5O12/LiMn2O4 batareyasının 30, 45 və 60 ℃ temperaturda 5 aylıq velosiped sürməsindən sonra qaz tərkibi

Litium-ion batareyaları üçün adətən istifadə olunan elektrolit sistemi LiPF6/EC-dir: EMC, burada LiPF6 elektrolitdə aşağıdakı balansa malikdir

PF5 karbonatların asanlıqla parçalanmasına səbəb olan güclü turşudur və temperaturun artması ilə PF5-in miqdarı artır. PF5 CO2, CO və CxHy qazları istehsal edərək elektrolitin parçalanmasına kömək edir. Hesablama həmçinin göstərir ki, EC-nin parçalanması CO və CO2 qazları yaradır. C2H4 və C3H6 müvafiq olaraq C2H6 və C3H8-in Ti4+ ilə oksidləşmə-reduksiya reaksiyası nəticəsində əmələ gəlir, Ti4+ isə Ti3+-a qədər azalır. Müvafiq tədqiqata görə, H2-nin əmələ gəlməsi elektrolitdə olan iz miqdarda sudan qaynaqlanır, lakin H2 qazının istehsalı üçün elektrolitdəki suyun miqdarı ümumiyyətlə 20 × 10-6 ətrafındadır. Wu Kai-nin Şanxay Jiao Tong Universitetində apardığı təcrübə aşağı qatqılı batareya kimi qrafit/NCM111-i seçdi və H2 mənbəyinin yüksək gərginlik altında karbonatın parçalanması olduğu qənaətinə gəldi.

3, Qazın yaranmasına və genişlənməsinə səbəb olan anormal proses

1. Zəif qablaşdırma keyfiyyətsiz qablaşdırma nəticəsində şişmiş batareya hüceyrələrinin nisbətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb. Zəif üst sızdırmazlığın, yan möhürlənmənin və üç tərəfli qablaşdırmanın qazsızlaşdırılmasının səbəbləri əvvəllər təqdim edilmişdir. Hər iki tərəfdən pis qablaşdırma batareya hüceyrəsinə gətirib çıxaracaq ki, bu da əsasən üst sızdırmazlıq və qazsızlaşdırma ilə təmsil olunur. Üst sızdırmazlıq, əsasən, nişan mövqeyində zəif möhürlənmə ilə əlaqədardır və deqazasiya, əsasən, təbəqələşmə ilə bağlıdır (o cümlədən, elektrolit və gel sayəsində PP-nin Al-dən ayrılması). Zəif qablaşdırma havadakı nəmin batareya hüceyrəsinin içərisinə daxil olmasına səbəb olur, elektrolitin parçalanmasına və qaz əmələ gəlməsinə səbəb olur.

2. Cibin səthi zədələnib və çəkmə prosesi zamanı batareya hüceyrəsi anormal şəkildə zədələnib və ya süni şəkildə zədələnib, nəticədə cib zədələnir (məsələn, sancaqlar) və suyun batareya hüceyrəsinin içərisinə daxil olmasına imkan verir.

3. Künc zədəsi: Qatlanmış küncdə alüminiumun xüsusi deformasiyası səbəbindən hava yastığının silkələnməsi küncü təhrif edə və Al-a zərər verə bilər (batareya hüceyrəsi nə qədər böyükdürsə, hava yastığı nə qədər böyükdürsə, onu yaratmaq bir o qədər asan olur. zədələnmiş), su üzərində maneə təsirini itirir. Problemi aradan qaldırmaq üçün künclərə qırış üçün yapışqan və ya isti əriyən yapışqan əlavə edilə bilər. Üst sızdırmazlıqdan sonra hər bir prosesdə batareya hüceyrələrini hava yastıqları ilə hərəkət etdirmək qadağandır və yaşlanma lövhəsində batareya hüceyrəsi hovuzunun salınmasının qarşısını almaq üçün əməliyyat üsuluna daha çox diqqət yetirilməlidir.

4. Batareya hüceyrəsinin içərisindəki su miqdarı standartı aşır. Suyun tərkibi standartdan artıq olduqda, elektrolit əmələ gəlmədən və ya qazdan təmizləndikdən sonra sıradan çıxacaq və qaz çıxaracaq. Batareyanın içərisində həddindən artıq suyun olmasının əsas səbəbləri bunlardır: elektrolitdə həddindən artıq su, Pişirildikdən sonra çılpaq kamerada həddindən artıq su tərkibi və qurutma otağında həddindən artıq rütubət. Həddindən artıq su tərkibinin şişkinliyə səbəb ola biləcəyindən şübhələnirsinizsə, prosesin retrospektiv müayinəsi aparıla bilər.

5. Yarama prosesi anormaldır və səhv formalaşma prosesi batareya hüceyrəsinin şişməsinə səbəb ola bilər.

6. SEI filmi qeyri-sabitdir və tutum testinin doldurulması və boşaldılması prosesi zamanı batareya hüceyrəsinin emissiya funksiyası bir qədər şişirilir.

7. Həddindən artıq yükləmə və ya boşalma: Prosesdə, maşında və ya qoruyucu lövhədəki anormallıqlara görə, batareya hüceyrələri həddindən artıq doldurula və ya həddindən artıq boşaldıla bilər, nəticədə batareya hüceyrələrində ciddi hava qabarcıqları yaranır.

8. Qısa qapanma: Əməliyyat xətalarına görə, doldurulmuş akkumulyatorun iki nişanı təmasda olur və qısaqapanma baş verir. Batareya hüceyrəsində qaz partlayışı baş verəcək və gərginlik sürətlə azalacaq, bu da lövhələrin qara rəngdə yanmasına səbəb olacaq.

9. Daxili qısaqapanma: Batareya hüceyrəsinin müsbət və mənfi qütbləri arasında olan daxili qısaqapanma batareya hüceyrəsinin sürətlə boşalmasına və qızmasına, həmçinin qazın şiddətli şişməsinə səbəb olur. Daxili qısaqapanmaların bir çox səbəbi var: dizayn problemləri; İzolyasiya filminin büzülməsi, qıvrılması və ya zədələnməsi; Bihüceyrənin yanlış hizalanması; İzolyasiya membranını pirsinq edən buruqlar; Armaturun həddindən artıq təzyiqi; Kənar ütüləmə maşınının həddən artıq sıxılması və s. Məsələn, keçmişdə kifayət qədər genişlik olmadığı üçün kənar ütüləmə maşını akkumulyator elementini həddindən artıq sıxırdı, nəticədə katod və anodun qısaqapanması və şişməsi baş verirdi.

10. Korroziya: Batareya hüceyrəsi korroziyaya məruz qalır və alüminium təbəqəsi reaksiya ilə istehlak edilir, suya qarşı maneəni itirir və qazın genişlənməsinə səbəb olur.

11. Sistem və ya maşın səbəblərindən yaranan anormal vakuum nasosu. Deqazasiya hərtərəfli aparılmır; Vakuum Sızdırmazlığının termal şüalanma zonası çox böyükdür, bu da Deqazasiya emiş süngüsünün Cib çantasını effektiv şəkildə deşməməsinə səbəb olur və nəticədə natəmiz sorulma olur.

Anormal qaz istehsalının qarşısını almaq üçün tədbirlər

4. Qeyri-normal qaz hasilatının qarşısını almaq həm material dizaynından, həm də istehsal proseslərindən başlayaraq tələb edir.

Birincisi, sıx və sabit bir SEI filminin meydana gəlməsini təmin etmək, müsbət elektrod materialının dayanıqlığını yaxşılaşdırmaq və anormal qaz istehsalının qarşısını almaq üçün material və elektrolit sistemini layihələndirmək və optimallaşdırmaq lazımdır.

Elektrolitlərin müalicəsi üçün, SEI filmini daha vahid və sıx etmək, istifadə zamanı SEI filminin ayrılmasını və regenerasiya zamanı qaz hasilini azaltmaq üçün az miqdarda film əmələ gətirən əlavələrin əlavə edilməsi üsulu tez-tez istifadə olunur, bu da batareyaya səbəb olur. qabarıq. Harbin Texnologiya İnstitutundan Cheng Su kimi müvafiq tədqiqatlar bildirilmiş və praktikada tətbiq edilmişdir, o, film əmələ gətirən VC əlavəsinin istifadəsinin batareyanın qabarıqlığını azalda biləcəyini bildirdi. Bununla belə, tədqiqatlar əsasən məhdud effektivliyə malik tək komponentli əlavələrə yönəlmişdir. Şərqi Çin Elm və Texnologiya Universitetindən Cao Changhe və başqaları VC və PS kompozitindən yeni elektrolit plyonka əmələ gətirən aşqar kimi istifadə edərək yaxşı nəticələr əldə ediblər. Yüksək temperaturda saxlama və velosiped sürmə zamanı batareyanın qaz hasilatı əhəmiyyətli dərəcədə azaldı. Tədqiqatlar göstərdi ki, EC və VC tərəfindən əmələ gələn SEI membran komponentləri xətti alkil litium karbonatdır. Yüksək temperaturda LiC-yə birləşdirilmiş alkil litium karbonat qeyri-sabitdir və CO2 kimi qazlara parçalanır və nəticədə batareya şişir. PS tərəfindən əmələ gələn SEI filmi litium alkil sulfonatdır. Filmin qüsurları olsa da, o, müəyyən ikiölçülü quruluşa malikdir və yüksək temperaturda LiC-yə yapışdırıldıqda hələ də nisbətən sabitdir. VC və PS birlikdə istifadə edildikdə, PS aşağı gərginlikdə mənfi elektrod səthində qüsurlu iki ölçülü bir quruluş meydana gətirir. Gərginlik artdıqca VC mənfi elektrod səthində alkil litium karbonatın xətti strukturunu əmələ gətirir. Alkil litium karbonat iki ölçülü strukturun qüsurları ilə doldurulur, LiC-yə qoşulmuş şəbəkə quruluşu ilə sabit SEI filmi əmələ gətirir. Bu quruluşa malik SEI membranı onun dayanıqlığını xeyli yaxşılaşdırır və membranın parçalanması nəticəsində yaranan qaz hasilatını effektiv şəkildə yatıra bilir.

Bundan əlavə, müsbət elektrod litium-kobalt oksid materialı ilə elektrolit arasındakı qarşılıqlı təsir sayəsində onun parçalanma məhsulları elektrolitdə həlledicinin parçalanmasını kataliz edəcəkdir. Buna görə də, müsbət elektrod materialının səthinin örtülməsi yalnız materialın struktur sabitliyini artırmaqla yanaşı, aktiv müsbət elektrodun katalitik parçalanması nəticəsində yaranan qazı azaldaraq müsbət elektrod ilə elektrolit arasındakı əlaqəni azalda bilər. Buna görə də, müsbət elektrod material hissəciklərinin səthində sabit və tam örtük təbəqəsinin formalaşması da hazırda əsas inkişaf istiqamətidir.