Panloob na depekto na mapa ng lithium battery winding cells

Panloob na depekto na mapa ng lithium battery winding cells

Ang winding ay isang mahalagang proseso sa proseso ng pagmamanupaktura ng mga lithium-ion na baterya, na nagsasama-sama ng mga positibo at negatibong electrode plate at separator. Kung may mga sira na produkto, ang buong coil core, kasama ang positive at negative electrode plates at separator, ay nasasayang. Ang rate ng ani ay may malaking epekto sa gastos sa pagmamanupaktura ng baterya, at nakakaapekto rin sa pagganap at kaligtasan ng baterya.

Sa pangkalahatan, ang mga karaniwang panloob na mapa ng depekto ng coil core ay ipinapakita sa sumusunod na figure, at ang bawat mapa ay kinabibilangan ng positibong electrode plate, diaphragm, at negatibong electrode plate.

Figure 1 Panloob na depekto na mapa ng coil core

Kabilang sa mga ito, ang unang hilera (a) ay isang normal na pattern na walang mga panloob na depekto.

Ang pangatlong larawan sa pangalawang hilera (b) ay nagpapakita ng isang baluktot na deformation ng electrode plate, na maaaring dahil sa hindi maayos na pagkontrol sa tensyon sa proseso ng paikot-ikot at ang electrode plate ay baluktot. Ang depektong ito ay maaaring magdulot ng malaking bilang ng mga wrinkles sa electrode ng baterya sa panahon ng paulit-ulit na pagpapalawak at pag-urong habang nagcha-charge at naglalabas, nililimitahan ang paggamit ng kapasidad, at maaaring humantong sa mga problema tulad ng lithium precipitation.

Ang depekto sa ikatlong hilera (c) ay ang pagkakaroon ng mga metal na dayuhang bagay sa diaphragm, na maaaring ipinakilala sa panahon ng paghahanda ng elektrod o mga proseso ng transportasyon, tulad ng pag-roll ng electrode, pagputol, at iba pang mga proseso. Posible rin na ang mga scrap ng foil ay nabuo sa pamamagitan ng pagputol ng paikot-ikot na proseso ng mga piraso ng poste. Ang mga metal na dayuhang bagay ay maaaring magdulot ng mga micro short circuit sa loob ng baterya, magdulot ng matinding paglabas sa sarili, at magdulot ng mga panganib sa kaligtasan. Ang mga pangkalahatang pamamaraan ng pagtuklas ay higit sa lahat ay kinabibilangan ng pagsubok sa paglaban sa boltahe ng pagkakabukod ng core ng baterya, pagsubaybay sa pagtanda ng mataas na temperatura at paghuhusga sa k-value sa sarili ng mga hindi kwalipikadong produkto.

Ang pangunahing isyu sa ikaapat na hilera (d) ay hindi pantay na patong, kabilang ang dalawang magkaibang kapal ng positibo at negatibong mga ibabaw, at walang patong sa isang gilid. Ang depektong ito ay pangunahing sanhi ng proseso ng coating o coating detachment sa panahon ng proseso ng paghahanda ng elektrod. Sa pangkalahatan, ang pag-detect ng CCD ay naka-set up para sa mga proseso ng rolling at cutting ng pole plate, at ang mga may sira na pole plate ay minarkahan upang alisin ang mga may sira na produkto sa panahon ng proseso ng paikot-ikot. Gayunpaman, walang garantiya ng 100% na pag-aalis ng mga may sira na produkto. Kung mangyari ang sitwasyong ito, mawawala ang kapasidad ng baterya, at mayroong hindi pagkakatugma sa pagitan ng positibo at negatibong kapasidad ng elektrod, na humahantong sa pag-ulan ng lithium at iba pang mga isyu.

Ang depekto sa ikalimang hilera (e) ay ang pagkakaroon ng mga di-metal na dayuhang bagay tulad ng alikabok sa loob. Bagama't ang sitwasyong ito ay hindi kasing mapanganib ng mga metal na dayuhang bagay, maaari rin itong makaapekto sa pagganap ng baterya. Kapag medyo malaki ang sukat, maaari rin itong humantong sa pag-crack ng diaphragm at mga micro short circuit sa pagitan ng mga positibo at negatibong pole.

Ang pamamaraan para sa pagkuha ng graph sa itaas ay ang mga sumusunod: i-embed ang buong coil core sa A at B adhesive epoxy resin, at patigasin upang mapanatili ang panloob na structural na katangian ng coil core. Gupitin ang cross-section, gilingin ito gamit ang papel de liha, polish ito para makagawa ng sample, at obserbahan ito gamit ang scanning electron microscopy. Nakakuha ng malaking bilang ng mga larawan at natukoy ang mga depektong pattern na ito.

Figure 2 Proseso ng pagmamasid ng core microstructure


Bilang karagdagan, maaaring may pagkabasag ng poste sa mga sulok ng selula ng sugat, tulad ng ipinapakita sa Figure 3. Ang piraso ng poste ay masyadong malutong at may malaking kapal, na partikular na madaling mabali.

Ang nasa itaas ay ang panloob na mapa ng depekto ng coil core.