Les raons de l’evolució de les bateries de ions de liti amb liti són un fenomen anormal extremadament comú a la indústria de les bateries de liti.

Els diferents estats d’evolució del liti solen correspondre a diferents motius. Analitzar els motius segons l’estat d’evolució del liti pot millorar el rendiment del producte.

Des d'una perspectiva general, els motius de l'evolució del liti en les bateries de ions de liti es divideixen en cinc categories: l'evolució del liti causada per un marge d'elèctrode negatiu insuficient; evolució del liti causada pel mecanisme de càrrega; evolució del liti causada per un camí d’inserció de liti anormal; evolució del liti causada per material principal anormal; Diposició de liti en un lloc fix causat per motius especials. A continuació s’explica les raons específiques de l’evolució del liti per les cinc categories de motius anteriors.

1. Evolució de liti de les bateries de ions de liti causada per un marge d’elèctrode negatiu insuficient

Després que els ions de liti s’alliberin de l’elèctrode positiu durant la càrrega, han de tenir un destí. En termes generals, el destí ha d’estar incrustat a l’elèctrode negatiu, però quan l’elèctrode negatiu és insuficient i l’elèctrode negatiu pot inserir ions de liti menys que els ions de liti desintercalats de l’elèctrode positiu, els ions de liti només es poden precipitar a la superfície del negatiu elèctrode. Un excés d’elèctrode negatiu insuficient es pot considerar com la causa més freqüent de precipitació de liti.

Segons la posició d’excés d’elèctrode negatiu insuficient, es pot subdividir en els tres grups següents de condicions d’anàlisi de liti:

(1) Evolució del liti amb un excés insuficient d'ànode convencional

Quan l’elèctrode negatiu és excessivament insuficient, no hi ha prou espai per inserir els ions de liti des de l’elèctrode positiu fins a l’elèctrode negatiu. Per tant, només es pot formar i precipitar liti metàl·lic a la superfície de l’elèctrode negatiu. Com que el grau d’excés insuficient de l’elèctrode negatiu és generalment uniforme i els ions de liti extrets de l’elèctrode positiu també arriben uniformement a l’elèctrode negatiu, l’evolució del liti causada per l’elèctrode negatiu insuficient també és una capa uniforme. La gravetat de l'evolució del liti està relacionada amb l'excés d'elèctrode negatiu insuficient. El grau està estretament relacionat, com més alt sigui el grau d’excés i deficiència, més greu serà la precipitació de liti.

(2) Anàlisi de liti sobre yin i yang

Quan una cèl·lula de la bateria es cobreix amb un revestiment pesat en un costat de l’elèctrode positiu o es cobreix lleugerament en un costat de l’elèctrode negatiu, farà que el liti dels dos costats de l’elèctrode negatiu de la cèl·lula de la bateria dipositi liti a l’altre , que es coneix comunament com el costat Yin i Yang. La interfície de l’ànode i la cèl·lula del càtode al costat en evolució del liti és exactament la mateixa que la de l’elèctrode negatiu amb excés o insuficiència de liti, mentre que l’altra cara és de color groc daurat (per a l’ànode de grafit).

(3) El cap de l'elèctrode positiu està recobert sense diluir el liti

Si el cap positiu de l’elèctrode no s’aprima durant el recobriment, l’apòsit a la posició positiva del cap de l’elèctrode pot ser més gruixut, de manera que hi haurà una quantitat excessiva i insuficient del cap de l’elèctrode negatiu, resultant en una tira del cap negatiu. Analitzar el liti.

2. Ejecció de liti de bateries de ions de liti fabricades indegudament per carregadors

Atès que l’evolució del liti es produeix durant l’etapa de càrrega, el canvi en el mecanisme de càrrega també ha de ser un dels motius de l’evolució del liti. A continuació es mostra una llista de diversos casos d’evolució del liti a causa del mecanisme de càrrega:

(1) Precipitació de liti per càrrega a baixa temperatura

La raó de la precipitació de liti durant la càrrega a baixa temperatura és que la resistència d’inserció de liti de l’elèctrode negatiu a baixes temperatures és significativament superior a la de l’elèctrode positiu. Tot i que els ions de liti es poden eliminar de l’elèctrode positiu relativament ràpidament a baixes temperatures, no es poden inserir a l’elèctrode negatiu a temps, provocant així precipitacions. liti.

(2) Anàlisi de liti mitjançant càrrega elevada

Si la càrrega a temperatura ambient augmenta cegament la velocitat de càrrega, l’elèctrode negatiu també provocarà precipitacions de liti a causa de la impossibilitat de completar ràpidament la inserció de liti. Segons el disseny de tipus de capacitat convencional, la taxa de càrrega màxima que pot suportar la cèl·lula de la bateria és d’uns 1C ~ 1,5C. Si el producte necessita augmentar encara més el corrent de càrrega durant l’ús, cal un disseny especial de la peça polar i de l’electròlit. En cas contrari, com més gran sigui la taxa de càrrega, més greu serà l’evolució del liti.

(3) Sobrecàrrega de liti

Quan la tensió de càrrega o la capacitat de càrrega de la bateria excedeixin en gran mesura el valor de disseny, s’extreuran més ions de liti de l’excés de l’elèctrode positiu. Atès que està dissenyat l’elèctrode negatiu, no hi ha espai per a aquests ions de liti en excés. El liti és inevitable. Durant la sobrecàrrega, la desintercalació dels ions de liti de l'elèctrode positiu és uniforme i no varia amb la posició de la peça polar, de manera que l'evolució del liti causada per la sobrecàrrega també és una capa uniforme.

3. Evolució de liti de les bateries de ions de liti causades per camins d’inserció de liti anormals

Quan es carrega una bateria de ions de liti, els ions de liti s’extreuen de l’elèctrode positiu i després s’insereixen a l’elèctrode negatiu a través de l’electròlit. No obstant això, si la interfície entre els elèctrodes positius i negatius no està en bon contacte, farà que precipitin ions de liti a la superfície de l'elèctrode negatiu. Els detalls són els següents:

(1) Arrugues del diafragma per analitzar el liti

Quan el separador s’arruga a causa de la seva pròpia qualitat, després que els ions de liti a la posició corresponent siguin desintercalats de l’elèctrode positiu, no es poden inserir uniformement a l’elèctrode negatiu. Com a resultat, l’elèctrode negatiu a la posició corresponent es tornarà marró amb una intercalació de liti insuficient o es convertirà en un liti de tipus Stripe amb la mateixa direcció de premsat.

(2) Deformació de la cel·la de la bateria per analitzar el liti

Quan el gruix de la cel·la de la bateria és gran, és fàcil deformar-se. Quan la deformació és greu, la peça polar corresponent a la posició deformada de la cèl·lula de la bateria pot estar en contacte deficient, cosa que resulta en una zona pobra d’inserció de liti en forma de tira de la figura anterior, que ocasionalment anirà acompanyada d’anàlisis. liti.

(3) Formació convencional i sense premsat en calent i fred de liti abans de la formació

Si el gruix de la cèl·lula és relativament gran, fins i tot si la formació convencional es realitza sense premsar en fred i en calent després de la injecció de líquid, la interfície no serà massa problemàtica. Tanmateix, per a algunes cèl·lules primes amb un gruix inferior a 3 mm, si no hi ha cap mordassa durant la formació i s’oblida la premsada en fred i en calent o la cocció del dispositiu abans de la formació, la interfície serà més miserable.

Atès que és difícil tancar el contacte entre bateries fines a la interfície, si no s’aplica cap pressió a la superfície abans i durant la formació, el gas de formació no es pot descarregar completament i el contacte de la interfície es veurà afectat, cosa que provocarà un insuficiència de liti puntual. inserció i precipitació de liti puntual.

4) L’aparell es forma en liti sense pressió

Atès que la formació dels accessoris sovint s’acompanya d’un SOC de gran corrent i càrrega elevada, la velocitat de producció de gas durant la formació és més ràpida i la interfície de la bateria després de la formació tindrà un groc daurat evident i la posició corresponent a la inserció insuficient de liti es veurà més evident. Tant si es tracta d’una cèl·lula fina que no està premsada en fred ni en calent abans de la formació, ni si és una cèl·lula que hauria d’haver estat formada per l’equipament però no presuritzada, sempre que es trobi el problema abans de desgasificar-lo, llavors la petita descàrrega de corrent la formació es pot tornar a realitzar. La interfície s'ha millorat significativament.

(5) Resum de l'anàlisi del liti:

Quan el camí d’inserció de liti és anormal, l’anomalia més evident de la interfície de la cel·la de la bateria és la zona d’inserció de liti insuficient marró, seguida de la lleugera evolució del liti a la posició corresponent. A causa dels diferents processos i materials de formació, el fenomen de la precipitació de liti causada per un contacte deficient de la interfície durant la formació pot ser diferent de la il·lustració anterior.

4. Evolució de liti de la bateria de ions de liti causada per un material principal anormal

Durant el procés de càrrega, la destinació dels ions de liti és penetrar a la pel·lícula SEI i, finalment, estar incrustada a l’elèctrode negatiu. Si hi ha un problema amb la pel·lícula SEI o l’elèctrode negatiu que fa que els ions de liti no puguin ser inserits amb normalitat, el resultat només pot ser l’evolució del liti.

(1) El liti és aixafat per l'elèctrode negatiu

Quan la compactació de la làmina d’elèctrodes negatius supera el seu límit, els ions de liti es dipositaran a la superfície de l’elèctrode negatiu quan es trenqui l’estructura de l’elèctrode negatiu o no hi hagi prou espai per a la inserció. L’evolució del liti causada per l’aixafament de l’elèctrode negatiu no es pot reparar com el mal contacte químic i té un impacte fatal sobre la capacitat i el cicle de la bateria.

(2) Evolució del liti causada per menys electròlits

Quan la bateria s’injecta amb una petita quantitat de líquid o el temps d’envelliment després de la injecció és curt, l’electròlit no podrà infiltrar-se completament a l’elèctrode negatiu i la posició on la infiltració no estigui totalment infiltrada formarà una petita taca negra amb sense liti incrustat tal com es mostra a la figura anterior. Pot haver-hi una lleugera evolució del liti al voltant de la taca negra.

(3) Evolució del liti amb electròlit no coincident

Wenwu no entén del tot el principi de l’evolució del liti causat per aquest motiu. Es suposa que l’electròlit i l’elèctrode negatiu no coincideixen, cosa que provoca que la pel·lícula SEI sigui massa gruixuda o desigual i, aleshores, dificulta la inserció d’ions de liti; o bé l’electròlit no es pot infiltrar completament a l’elèctrode negatiu, provocant dificultats en la inserció d’ions de liti.

(4) Evolució del liti causada per la separació directa sense formar-se

Si la cel·la de la bateria es carrega directament amb un volum separat sense formar un petit corrent, la pel·lícula SEI no es pot formar efectivament, cosa que afectarà la inserció d’ions de liti a l’elèctrode negatiu i provocarà l’evolució del liti durant el procés de càrrega. La imatge d’anàlisi del liti corresponent és com un punt tal com es mostra a la figura anterior.

(5) El contingut d'aigua supera l'estàndard per analitzar el liti

Una petita quantitat d’aigua contribueix a la formació de la pel·lícula SEI, però quan el contingut d’aigua supera l’estàndard, reaccionarà amb la sal de liti de l’electròlit i destruirà la composició de la pel·lícula SEI, afectant així la inserció d’ions de liti en el negatiu. l'elèctrode i la formació de les irregularitats de la imatge superior Zona marró, de vegades la zona marró també es produirà l'evolució del liti.