Kapasiti sel yang rendah adalah penghakiman intuitif berdasarkan membandingkan kapasiti pelepasan pasca pembentukan dengan nilai reka bentuk. Jika kapasiti yang diukur jatuh di bawah spesifikasi reka bentuk, langkah pertama adalah untuk mengesahkan sama ada parameter proses pembentukan ditetapkan dengan betul (misalnya, pelepasan semasa, tempoh caj, voltan cutoff, dan suhu pembentukan).
① Jika langkah -langkah pembentukan disahkan betul, pilih semula sel menggunakan peralatan alternatif atau saluran untuk menolak isu -isu yang berpotensi dengan sistem pembentukan.
② Jika kapasiti tetap normal selepas penggantian peralatan, peralatan pembentukan asal rosak.
③ Jika isu berkapasiti rendah berterusan selepas pengulangan semula, sel disahkan untuk mempamerkan kapasiti rendah yang tulen.
Selepas mengesahkan kapasiti yang rendah, analisis selanjutnya diperlukan untuk menentukan kekerapan dan keterukannya. Sebelum analisis akar-sebab yang sistematik, membongkar dan memeriksa sel-sel berkapasiti rendah sepenuhnya. Sekiranya tiada keabnormalan dijumpai, sebab -sebab yang berpotensi mungkin termasuk berat salutan elektrod positif yang tidak mencukupi atau margin reka bentuk yang tidak mencukupi. Sekiranya kecacatan dikesan, isu reka bentuk atau pembuatan perlu dipertimbangkan.
Analisis Sebab Akar: Perspektif Reka Bentuk dan Pembuatan
I. Faktor yang berkaitan dengan reka bentuk
1. Keserasian bahan
Keserasian antara elektrod negatif dan elektrolit memberi kesan kritikal keupayaan. Untuk bahan anod atau elektrolit yang baru diperkenalkan, penyaduran litium berulang yang diperhatikan semasa ujian menunjukkan ketidakcocokan bahan. Mekanisme ketidakpadanan yang berpotensi termasuk:
① Lapisan SEI yang tidak terbentuk, terlalu tebal, atau tidak stabil semasa pembentukan.
② PC (propylene carbonate) dalam elektrolit yang menyebabkan pengelupasan grafit.
③ Elektrod yang berlebihan direka bentuk ketumpatan/kepadatan pemadatan yang menghalang keupayaan caj/pelepasan kadar tinggi.
2. Margin Reka Bentuk Kapasiti
Kapasiti spesifik elektrod positif: Reka bentuk mesti menyumbang toleransi salutan, kesilapan peralatan pembentukan, dan kehilangan kapasiti dari lekatan tab. Untuk bahan -bahan baru, menilai dengan tepat keupayaan khusus yang boleh dicapai di bawah sistem yang diberikan (pasangan anod/elektrolit). Perhatikan bahawa kapasiti spesifik berbeza dengan kadar pembentukan, caj cutoff semasa, kadar berbasikal, dan formulasi elektrolit. Mengatasi kapasiti elektrod positif membawa kepada nilai reka bentuk yang melambung dan sel berkapasiti rendah sebenar.
Kelebihan elektrod negatif dan nilai CB: pemuatan elektrod negatif yang berlebihan pada mulanya meningkatkan penggunaan elektrod positif sebanyak 1-2% tetapi melebihi tahap optimum, penggunaan litium yang tidak dapat dipulihkan semasa pembentukan SEI mengurangkan kapasiti pelepasan kitaran pertama.
3. Pengisian dan pengekalan elektrolit
Pengisian elektrolit yang tidak mencukupi mengurangkan kecekapan interkalasi lithium-ion/deintercalation. Sel -sel dengan pengekalan elektrolit yang tidak mencukupi mempamerkan elektrod kering dan penyaduran lithium nipis pada permukaan anod, secara langsung menyumbang kepada kehilangan kapasiti.
Ii. Faktor yang berkaitan dengan pembuatan
1. Salutan Penyimpangan Ketumpatan Areal
Salutan kurang berat badan elektrod positif/negatif secara langsung menyebabkan kapasiti yang rendah. Untuk elektrod positif, sahkan berat salutan melalui analisis gravimetrik selepas pengeringan. Ketebalan salutan yang tidak seragam ("Yin-Yang Coating"), terutamanya elektrod negatif, adalah satu lagi penyumbang. Overcoating elektrod positif mungkin mengurangkan kapasiti tertentu tetapi sering meningkatkan kapasiti total.
2. Berlaku lebih banyak semasa penentukuran
Komponen lebihan merosakkan struktur bahan aktif, dibuktikan oleh permukaan elektrod berkilat. Dalam katod, ini mengganggu litium deintercalation; Dalam anod, ia mendorong penyaduran lithium permukaan dan pudar kapasiti.
3. Toleransi pemasangan
Penjajaran elektrod yang lemah, kedutan pemisah, atau mikro-pendek mikro meningkatkan impedans tempatan dan merendahkan kapasiti. Pemisah berkedut menyebabkan interkalasi litium yang tidak lengkap (penampilan anod bukan emas) di kawasan yang terjejas.
4. Kawalan kandungan kelembapan
Tahap kelembapan yang tinggi (dari elektrod, elektrolit, titik embun glovebox yang tidak betul, atau proses degassing) mencetuskan tindak balas sampingan dan kehilangan kapasiti.
5. Kawalan Alam Sekitar
Kelembapan yang tinggi mempercepatkan tindak balas hidrolisis, sementara suhu rendah menghalang penyebaran lithium-ion, kedua-duanya mengurangkan kapasiti. Penyimpangan suhu pembentukan juga mempengaruhi ketepatan pengukuran kapasiti.
6. Faktor lain
Pencemaran asing: Kekotoran logam/magnet meningkatkan pelepasan diri, yang membawa kepada pembentukan kapasiti rendah yang jelas.
Penyimpanan Pra-Pembentukan: Penyimpanan berpanjangan di bawah suhu tinggi/kelembapan merendahkan elektrod dan elektrolit, menyebabkan kehilangan kapasiti.
Ⅲ. Kesimpulan
Dengan secara sistematik menyiasat faktor-faktor ini-dari keserasian material dan margin reka bentuk untuk memproses kawalan dan keadaan persekitaran-punca akar kapasiti rendah dapat dikenal pasti dan ditangani dengan berkesan.
TOB Tenaga Barumenyediakan majupenguji bateriMemperkasakan jurutera dan penyelidik untuk membuka kunci pandangan komprehensif ke dalam prestasi bateri melalui pengukuran yang tepat dan eksperimen terkawal. Mengukur keupayaan penyimpanan tenaga dengan ketepatan gred makmal menggunakan penganalisis kapasiti bateri kami.
