Litiumakun käämityskennojen sisäinen vikakartta

Litiumakun käämityskennojen sisäinen vikakartta

Käämitys on keskeinen prosessi litiumioniakkujen valmistusprosessissa, joka kokoaa yhteen positiiviset ja negatiiviset elektrodilevyt ja erottimet. Jos viallisia tuotteita esiintyy, koko kelan ydin, mukaan lukien positiiviset ja negatiiviset elektrodilevyt ja erottimet, menee hukkaan. Riittoasteella on merkittävä vaikutus akun valmistuskustannuksiin, ja se vaikuttaa myös akun suorituskykyyn ja turvallisuuteen.

Yleensä kelan sydämen yleiset sisäiset vikakartat on esitetty seuraavassa kuvassa, ja jokainen kartta sisältää positiivisen elektrodilevyn, kalvon ja negatiivisen elektrodilevyn.

Kuva 1 Kelan sydämen sisäinen vikakartta

Niistä ensimmäinen rivi (a) on normaali kuvio, jossa ei ole sisäisiä vikoja.

Toisen rivin (b) kolmannessa valokuvassa näkyy elektrodilevyn taivutusmuodonmuutos, joka voi johtua siitä, että kireys ei ole hyvin hallinnassa käämitysprosessissa ja elektrodilevy on taipunut. Tämä vika voi aiheuttaa suuren määrän ryppyjä akkuelektrodissa toistuvan laajenemisen ja supistumisen aikana latauksen ja purkamisen aikana, mikä rajoittaa kapasiteetin käyttöä ja voi johtaa ongelmiin, kuten litiumin saostumiseen.

Kolmannen rivin (c) vika on metallisten vieraiden esineiden läsnäolo kalvossa, jotka ovat saattaneet joutua elektrodin valmistelu- tai kuljetusprosessien aikana, kuten elektrodien rullauksen, leikkaamisen ja muiden prosessien aikana. On myös mahdollista, että käämitysprosessin napakappaleita leikkaamalla syntyy folioromua. Metalliset vieraat esineet voivat aiheuttaa mikrooikosulkuja akun sisällä, aiheuttaa vakavan itsepurkauksen ja aiheuttaa turvallisuusriskejä. Yleisiä havaitsemismenetelmiä ovat pääasiassa akkusydämen eristyksen jänniteresistanssitestaukset, korkean lämpötilan ikääntymisen valvonta ja itsepurkautuva k-arvoarvioinnista luopuville tuotteille.

Pääongelma neljännessä rivissä (d) on epätasainen pinnoite, mukaan lukien kaksi eri paksuista positiivista ja negatiivista pintaa, eikä pinnoitetta toisella puolella. Tämä vika johtuu pääasiassa pinnoitusprosessista tai pinnoitteen irtoamisesta elektrodin valmisteluprosessin aikana. Yleensä CCD-tunnistus on asetettu napalevyjen valssaus- ja leikkausprosesseihin, ja vialliset napalevyt on merkitty viallisten tuotteiden poistamiseksi käämitysprosessin aikana. Ei kuitenkaan ole takuuta viallisten tuotteiden 100 % poistamisesta. Jos tämä tilanne tapahtuu, akun kapasiteetti menetetään ja positiivisen ja negatiivisen elektrodin kapasiteetin välillä on epäsuhta, mikä johtaa litiumin saostumiseen ja muihin ongelmiin.

Vika viidennessä rivissä (e) on ei-metallisten vieraiden esineiden, kuten pölyn, läsnäolo sisällä. Vaikka tämä tilanne ei ole yhtä haitallinen kuin metalliset vieraat esineet, se voi myös vaikuttaa akun suorituskykyyn. Kun koko on suhteellisen suuri, se voi myös johtaa kalvon halkeilemiseen ja mikrooikosulkuihin positiivisen ja negatiivisen navan välillä.

Menetelmä yllä olevan kaavion saamiseksi on seuraava: upota koko kelan ydin A- ja B-liimautuvaan epoksihartsiin ja jähmetä kelan sydämen sisäisten rakenteellisten ominaisuuksien säilyttämiseksi. Leikkaa poikkileikkaus, hio se hiekkapaperilla, kiillota se näytteeksi ja tarkkaile sitä pyyhkäisyelektronimikroskoopilla. Sain suuren määrän valokuvia ja tunnisti nämä vikakuviot.

Kuva 2 Ytimen mikrorakenteen havainnointiprosessi


Lisäksi haavakennon kulmissa voi olla napamurtumia, kuten kuvassa 3 näkyy. Napakappale on liian hauras ja paksu, mikä on erityisen herkkä murtumaan.

Yllä oleva on kelan sydämen sisäinen vikakartta.