Ličioakumuliatoriaus separatoriusveikia kaip apsauginis barjeras tarp teigiamo ir neigiamo elektrodų, laidus jonus, bet ne elektronus. Idealioje būsenoje po elektrolito užpildymo ir susidarymo separatorius turi palaikyti visišką ir plokščią kontaktą su elektrodais. Tačiau, kai išardome baterijas, dažnai pastebime, kad separatorius smarkiai susiglamžo. (Tai taip pat galima aiškiai pastebėti susiraukšlėjus neigiamam elektrodui).
Toliau aptariame separatoriaus susiraukšlėjimą trimis aspektais: pavojus, priežastis ir sprendimus.
I. Separatoriaus raukšlėjimosi pavojai:
Padidėjęs vidinis pasipriešinimas:Susiraukšlėjusiose vietose pažeidžiama mikroporinė separatoriaus struktūra, trukdanti ličio{0}}jonų pernešimui. Tai padidina vidinį pasipriešinimą 15 %-30 %, žymiai sumažina įkrovimo ir iškrovimo efektyvumą.
Talpos išnykimas:Dėl netolygaus elektrolitų įsiskverbimo į raukšlėtas sritis sumažėja aktyvių medžiagų panaudojimas. Eksperimentiniai tam tikros NMC katodo baterijos duomenys parodė, kad talpos išnykimo greitis yra iki 8% per 100 ciklų.
Ličio dendrito augimas ir trumpojo jungimo rizika:Dėl susiraukšlėjimo lokaliai padidėja srovės tankis, todėl padidėja ličio dendrito augimo ant grafito anodo paviršiaus tikimybė ir padidėja trumpojo jungimo rizika.
II. Separatoriaus raukšlėjimo priežastys:
Medžiagos defektai:Separatoriai, kurių paviršiaus šiurkštumas > 0,3 μm (standartinė Ra vertė 0,1–0,3 μm) arba tempiamasis stipris < 300 MPa, yra labiau linkę susiraukšlėti.
Proceso trūkumai: Excessive winding tension fluctuations (exceeding±3% where the standard requires±1%) lead to uneven roll tightness. Other issues include excessive oven temperature gradients (>5 laipsniai, kai leistina vertė yra mažesnė arba lygi 2 laipsniai).
Neprotingas karšto spaudimo procesas:Netinkami karšto presavimo parametrų - slėgis, temperatūra, laikas - nustatymai lemia blogą elektrodo ritinėlio formą.
Neprotingas elektrolitų užpildymo procesas:Pildymo procesas paprastai apima (vakuuminis piešimas - pirminis užpildymas - stovimas - išankstinis įkrovimas -įkrovimas - vakuuminis piešimas - antrinis užpildymas). Jei vakuuminis neigiamas slėgis yra per didelis arba greitis per didelis, tai gali lengvai sukelti separatoriaus ir elektrodų atsiskyrimą. Be to, po išankstinio įkrovimo susidaro dujos, o vakuuminis traukimas antrinio užpildymo metu gali pašalinti ir šias dujas, ir dalį elektrolito. Išgaunant dujas gali susidaryti kanalai, dėl kurių gali susidaryti matomos raukšlės.
Neužbaigtas elektrolitų įsiskverbimas:Jei elektrolitas nevisiškai įsiskverbia, tarp elektrodų ir separatoriaus lieka sausų vietų, tarpų ar burbuliukų, vakuuminio tempimo metu gali lengvai susiraukšlėti.
Elektrodo paviršiaus defektai:Būdingi elektrodų defektai (pavyzdžiui, išsikišimai, duobutės ir kt.) gali lengvai paveikti separatoriaus prisitaikymą prie jų, todėl gali susiraukšlėti.
III. Separatoriaus raukšlėjimo sprendimai:
Sprendimai dažnai yra susiję su priežastimis ir apima esminių separatoriaus savybių gerinimą, vyniojimo, karšto presavimo, kepimo ir elektrolitų užpildymo procesų gerinimą. Ištirkite mūsųbaterijų gamybos linijaoptimizuotų procesų sprendimai.
Pailginus infiltracijos laiką ir atitinkamai padidinus infiltracijos temperatūrą (pvz., infiltracija 45 laipsnių), galima pasiekti optimalią elektrodų infiltracijos būseną.
Be to, ne tik patobulinti procesą, bet ir naudojant padengtus separatorius, galima veiksmingai išspręsti susiraukšlėjimo problemą. Pavyzdžiui, separatoriai su vienpuse -PVDF danga žymiai pagerina sukibimą po karšto presavimo, visiškai pašalina arba sumažina raukšles. Sužinokite daugiau apie mūsų išplėstiniusakumuliatoriaus medžiagapasiūlymai, įskaitant padengtus separatorius.
TOB NAUJA ENERGIJA specializuojasi teikiant visapusiškus akumuliatorių linijos sprendimus – nuo bandomųjų ir tyrimų linijų iki masinės gamybos. Siūlome pritaikytą įrangą, pažangų techninį palaikymą ir platų aukštos-kokybės medžiagų asortimentą, kad padėtume optimizuoti akumuliatoriaus gamybos ir tyrimų procesus ir veiksmingai spręsti tokias problemas kaip separatoriaus susiglamžymas.
