Zema šūnu ietilpība ir intuitīvs spriedums, kura pamatā ir pēc formas izlādes jaudas salīdzināšana ar projektēšanas vērtību. Ja izmērītā ietilpība nokrītas zem projektēšanas specifikācijas, pirmais solis ir pārbaudīt, vai veidošanās procesa parametri ir pareizi iestatīti (piemēram, izlādes strāva, lādiņa ilgums, nogriešanas spriegums un veidošanās temperatūra).
① Ja veidošanās posmi tiek apstiprināti pareizi, atkārtoti pārbaudiet šūnu, izmantojot alternatīvu aprīkojumu vai kanālus, lai izslēgtu iespējamās problēmas ar veidošanās sistēmu.
② Ja ietilpība paliek normāla pēc aprīkojuma nomaiņas, sākotnējais veidošanās aprīkojums ir kļūdains.
③ Ja zemas ietilpības problēma saglabājas pēc atkārtotas pārbaudes, tiek apstiprināts, ka šūna uzrāda patiesu zemu jaudu.
Pēc zemas ietilpības apstiprināšanas, lai noteiktu tā biežumu un smagumu, ir nepieciešama turpmāka analīze. Pirms sistemātiskas sakņu cēloņu analīzes izjauciet un pārbaudiet pilnībā uzlādētās zemas ietilpības šūnas. Ja netiek atrasti patoloģijas, potenciālie cēloņi var ietvert nepietiekamu pozitīvu elektrodu pārklājuma svaru vai nepietiekamu dizaina robežu. Ja tiek atklāti defekti, jāapsver projektēšanas vai ražošanas problēmas.
Galveno cēloņu analīze: projektēšanas un ražošanas perspektīvas
I. Ar dizainu saistītie faktori
1. Materiālu savietojamība
Negatīvā elektrodu un elektrolītu savietojamība kritiski ietekmē ietilpību. Nesen ieviestiem anoda materiāliem vai elektrolītiem atkārtots litija pārklājums, kas novērots testēšanas laikā, norāda uz materiālo neatbilstību. Potenciālie neatbilstības mehānismi ir:
① Veidojuma laikā slikti veidots, pārāk biezs vai nestabils SEI slānis.
② PC (propilēna karbonāts) elektrolītā, kas izraisa grafīta pīlingu.
③ Pārmērīgi izstrādāts elektrodu teritorijas blīvuma/blīvēšanas blīvums, kavējot augstas pakāpes lādiņa/izlādes spēju.
2. Kapacitātes dizaina rezerve
Pozitīva elektrodu specifiskā ietilpība: projektēšanai jāņem vērā pārklājuma pielaides, veidošanās aprīkojuma kļūdas un jaudas zudumi no cilnes adhēzijas. Jauniem materiāliem precīzi novērtējiet sasniedzamo īpašo ietilpību dotajā sistēmā (anods/elektrolītu pārī). Ņemiet vērā, ka īpašā ietilpība mainās atkarībā no veidošanās ātruma, lādiņa nogriešanas strāvas, riteņbraukšanas ātruma un elektrolītu formulēšanas. Pozitīvas elektrodu jaudas pārvērtēšana noved pie piepūstām projektēšanas vērtībām un faktiskajām zemas ietilpības šūnām.
Negatīvā elektrodu pārmērība un CB vērtība: pārmērīga negatīva elektrodu slodze sākotnēji palielina pozitīvo elektrodu izmantošanu par 1–2%, bet pārsniedzot optimālu līmeni, pārmērīga neatgriezeniska litija patēriņš SEI veidošanās laikā samazina pirmā cikla izlādes spēju.
3. Elektrolītu pildīšana un saglabāšana
Nepietiekama elektrolītu pildīšana samazina litija jonu interkalācijas/deintercalācijas efektivitāti. Šūnām ar nepietiekamu elektrolītu aizturi ir sausi elektrodi un plāns litija pārklājums uz anoda virsmas, tieši veicinot jaudas zudumu.
II. Ar ražošanu saistīti faktori
1. Pārklājuma teritorijas blīvuma novirze
Pozitīvo/negatīvo elektrodu nepietiekama svara pārklājums tieši izraisa mazu jaudu. Pozitīviem elektrodiem apstipriniet pārklājuma svaru, izmantojot gravimetrisko analīzi pēc žāvēšanas. Cits ieguldītājs ir nevienmērīgs pārklājuma biezums ("Yin-Yang pārklājums"), īpaši negatīva elektrodu zemūdens apsvēršana. Pozitīvu elektrodu pārkraušana var samazināt īpašu jaudu, bet bieži palielina kopējo jaudu.
2. Pārmērīga sastāvdaļa kalendēšanas laikā
Pārlieku pārņemšana bojā aktīvo materiāla struktūru, par ko liecina spīdīgas elektrodu virsmas. Katodos tas izjauc litija deintercalāciju; Anodos tas izraisa virsmas litija pārklājumu un ietilpību izbalē.
3. Asamblejas pielaides
Slikta elektrodu izlīdzināšana, separatoru grumbas vai iekšējie mikro-šorti palielina vietējo pretestību un noārdīšanās jaudu. Sabūdi separatori izraisa nepilnīgu litija interkalāciju (anoda izskats, kas nav zelta parāds) skartajos reģionos.
4. Mitruma satura kontrole
Paaugstināts mitruma līmenis (no elektrodiem, elektrolītiem, nepareiziem cimdu kastes rasas punktam vai degazēšanas procesiem) izraisa sānu reakcijas un jaudas zudumu.
5. Vides kontrole
Augsts mitrums paātrina hidrolīzes reakcijas, savukārt zema temperatūra kavē litija jonu difūziju, gan samazinot spēju. Veidošanās temperatūras novirzes ietekmē arī jaudas mērīšanas precizitāti.
6. Citi faktori
Ārzemju piesārņojums: Metāliski/magnētiski piemaisījumi palielina pašizsīkšanu, izraisot acīmredzamu zemu jaudu pēc veidošanās.
Iepriekšēja veidošanās uzglabāšana: ilgstoša uzglabāšana augstas temperatūras/mitruma noārdās elektrodi un elektrolīti, izraisot jaudas zudumus.
Ⅲ. Secinājums
Sistemātiski izpētot šos faktorus, sākot no materiāla savietojamības un projektēšanas robežām, lai apstrādātu kontroli un vides apstākļus, var efektīvi identificēt un risināt zemas jaudas galveno cēloni.
TOB Jaunā enerģijaNodrošina uzlabotuakumulatoru pārbaudītājsIespējami inženieri un pētnieki, izmantojot precīzus mērījumus un kontrolētus eksperimentus, atbloķēt visaptverošu ieskatu akumulatora veiktspējā. Kvantificējiet enerģijas uzglabāšanas iespējas ar laboratorijas līmeņa precizitāti, izmantojot mūsu akumulatora jaudas analizatorus.
