1. Quelle est la raison des trous d’épingle dans le revêtement de l’électrode négative ? Est-ce parce que les matériaux ne sont pas bien dispersés ? Est-il possible que la distribution granulométrique du matériau ne soit pas bonne ?
L’apparition de trous d’épingle dans le revêtement d’électrode négative peut être attribuée à plusieurs facteurs :
1.1 Impuretés sur la surface de la feuille.
1.2 Mauvaise dispersion de l’agent conducteur.
1.3 Dispersion insuffisante du matériau actif de l’électrode négative.
1.4 Impuretés dans certains composants de la formulation.
1.5 Distribution non uniforme et dispersion difficile des particules d’agent conducteur.
1.6 Distribution non uniforme et dispersion difficile des particules d’électrode négative.
1.7 Problèmes de qualité avec les matériaux de formulation eux-mêmes.
1.8 Poudre sèche résiduelle dans la cuve de mélange en raison d’un nettoyage incomplet.
Pour déterminer les causes spécifiques, il est nécessaire d’effectuer une surveillance et une analyse du processus. En ce qui concerne la question des taches noires sur le séparateur, je l’ai rencontré il y a de nombreuses années. Je vais d’abord donner une brève réponse. Corrigez-moi si je me trompe. Elle est en effet causée par une température élevée localisée dans le séparateur en raison d’une décharge de polarisation pendant le fonctionnement de la batterie. Cette décharge de polarisation est le résultat de matériaux et de facteurs liés au processus, où des particules de matériau actives se fixent au rouleau de gelée et provoquent une décharge de polarisation pendant la charge de la batterie. Pour éviter ces problèmes, il est important d’adopter des procédés de boue appropriés pour traiter l’adhérence entre le matériau actif et le collecteur de courant. De plus, des précautions doivent être prises lors de la fabrication de l’électrode et de l’assemblage de la batterie pour éviter le détachement de la poudre. L’ajout de certains additifs pendant le processus de revêtement, qui n’affectent pas les performances de la batterie, peut améliorer les propriétés spécifiques de l’électrode. Ces additifs peuvent également être inclus dans l’électrolyte pour obtenir des effets de consolidation. La température élevée localisée dans le séparateur est en effet causée par la non-uniformité de l’électrode, ce qui peut être considéré comme une forme de micro-court-circuit. Les micro-courts-circuits peuvent entraîner un détachement localisé à haute température et potentiel de la poudre d’électrode négative.

2. Quelles sont les causes d’une résistance interne excessive de la batterie ?
En termes de facteurs de processus :
2.1 Agent conducteur insuffisant dans la formulation d’électrodes positives (mauvaise conductivité entre les matériaux, car le lithium-cobalt lui-même a une très faible conductivité).
2.2 Liant excessif dans la formulation d’électrodes positives (les liants sont généralement des matériaux polymères à fortes propriétés d’isolation).
2.3 Liant excessif dans la formulation d’électrodes négatives (les liants sont généralement des matériaux polymères à fortes propriétés isolantes).
2.4 Dispersion non uniforme des ingrédients.
2.5 Dissolution incomplète des liants par solvant pendant le mélange des ingrédients (ne peut pas se dissoudre complètement dans le NMP ou l’eau).
2.6 Revêtement excessif et densité de surface de la boue (augmentation de la distance de migration des ions).
2.7 Densité de compactage excessive, surpression pendant le calandrage (une pression de calandrage excessive peut endommager la structure des matériaux actifs).
2.8 Faiblesoudurede languettes d’électrodes positives, ce qui permet une soudure virtuelle.
2.9 Soudure ou rivetage faible des languettes d’électrodes négatives, entraînant une soudure virtuelle ou un détachement.
2.10 Bobinage lâche, cellule d’enroulement détendue (distance accrue entre les feuilles d’électrodes positives et négatives).
2.11 Soudage faible des languettes d’électrodes positives au boîtier.
2.12 Soudage faible des languettes d’électrodes négatives à la colonne d’électrodes.
2.13 Température de cuisson excessive des batteries, provoquant un rétrécissement du séparateur (réduction de la taille des pores).
2.14 Injection insuffisante d’électrolyte (conductivité réduite, résistance interne accrue après le cyclage !).
2.15 Temps de repos insuffisant après l’injection d’électrolyte, infiltration incomplète d’électrolyte.
2.16 Activation incomplète pendant la formation.
2.17 Fuite excessive d’électrolyte pendant le processus de formation.
2.18 Contrôle inadéquat de l’humidité pendant la production, provoquant un gonflement de la batterie.
2.19 Réglage de la tension de charge excessive, entraînantSurcharge.
2.20 Environnement de stockage inapproprié pour les batteries.
En ce qui concerne les facteurs matériels :
2.21 Haute résistance du matériau d’électrode positive (faible conductivité, comme le phosphate de fer lithium).
2.22 Influence du matériau du séparateur (épaisseur, faible porosité, petite taille des pores).
2.23 Influence du matériau électrolytique (faible conductivité, viscosité élevée).
2.24 Influence du liant PVDF dans l’électrode positive (quantité excessive ou poids moléculaire élevé).
2.25 Influence du matériau conducteur dans l’électrode positive (mauvaise conductivité, résistance élevée).
2.26 Influence des matériaux des languettes d’électrodes positives et négatives (épaisseur mince, faible conductivité, épaisseur inégale, mauvaise pureté du matériau).
2.27 Mauvaise conductivité d’une feuille de cuivre ou d’une feuille d’aluminium, ou présence d’oxydes de surface.
2.28 Résistance de contact élevée dans le rivetage de la plaque de recouvrement et de la colonne d’électrodes.
2.29 Haute résistance du matériau de l’électrode négative.
Autres facteurs :
2.30 Écart dans l’équipement d’essai de résistance interne.
2.31. Erreur humaine dans les opérations.
3.Les feuilles d’électrodes sont recouvertes d’un revêtement inégal. À quels sujets devons-nous prêter attention ?
Ce problème est assez courant et il est relativement facile à résoudre. Cependant, de nombreux opérateurs de revêtement ne sont pas doués pour résumer, ce qui conduit à considérer certains problèmes existants comme des phénomènes normaux et inévitables. Tout d’abord, il est important de comprendre les facteurs qui affectent la densité de surface du revêtement et les facteurs qui influencent la valeur stable de la densité de surface afin de résoudre efficacement le problème. Les facteurs influençant la densité de surface du revêtement comprennent :
3.1 Facteurs matériels
3.2 Formulation
3.3 Mélange et mélange
3.4 Environnement de revêtement
3.5 Racle
3.6 Viscosité de la boue
3.7 Vitesse de la feuille d’électrode
3.8 Planéité de la surface
3.9 Précision de la machine de revêtement
3.10 Débit d’air du four
3.11 Tension du revêtement, etc.
Les facteurs affectant l’uniformité de la feuille d’électrode comprennent :
3.12 Qualité du lisier
3.13 Viscosité de la boue
3.14 Vitesse de la feuille d’électrode
3.15 Tension de la feuille
3.16 Méthode d’équilibre de tension
3.17 Longueur de traction du revêtement
3.18 Bruit
3.19 Planéité de la surface
3.20 Uniformité de la racle
3.21 Uniformité de la feuille, etc.
Ce ne sont là que quelques-uns des facteurs énumérés, et il est nécessaire d’analyser la situation spécifique et d’éliminer systématiquement les facteurs qui causent une densité de surface anormale.
4.Y a-t-il une raison particulière pour laquelle les collecteurs de courant des électrodes positive et négative sont respectivement constitués d’une feuille d’aluminium et d’une feuille de cuivre ? Y a-t-il un problème à l’utiliser dans l’autre sens ?Mtous les documents utilisant directement un treillis en acier inoxydable. Y a-t-il une différence ?
4.1 Le choix d’utiliser du cuivre et de l’aluminium comme collecteurs de courant est principalement dû à leur bonne conductivité, à leur texture molle (qui peut faciliter la liaison), à leur relative banalité et à leur rentabilité. De plus, le cuivre et l’aluminium peuvent former une couche d’oxyde protectrice sur leurs surfaces.
4.2 La couche d’oxyde à la surface du cuivre est un semi-conducteur et permet la conduction des électrons. Si la couche d’oxyde est trop épaisse, elle augmente l’impédance. D’autre part, la couche d’oxyde sur l’aluminium, connue sous le nom d’oxyde d’aluminium, est un isolant et ne conduit pas l’électricité. Cependant, en raison de sa finesse, la conduction des électrons peut se produire par des effets tunnel. Si la couche d’oxyde sur l’aluminium est trop épaisse, cela peut entraîner une conductivité inégale ou même une isolation. Il est généralement recommandé de nettoyer les surfaces des collecteurs de courant avant utilisation afin d’éliminer les couches d’huile et d’oxyde épaisses.
4.3 L’électrode positive a un potentiel plus élevé et la fine couche d’oxyde d’aluminium est très dense, ce qui aide à prévenir l’oxydation du collecteur de courant. En revanche, la couche d’oxyde sur le cuivre est relativement poreuse. Pour éviter l’oxydation, il est préférable de maintenir le potentiel plus faible. De plus, le lithium a du mal à former des alliages lithium-cuivre à faible potentiel. Cependant, s’il y a une quantité importante d’oxydation à la surface du cuivre, le lithium peut réagir avec l’oxyde de cuivre pour former des alliages lithium-cuivre à des potentiels légèrement plus élevés. Les feuilles d’aluminium ne doivent pas être utilisées comme électrodes négatives car elles peuvent subir un alliage avec du lithium pour former des alliages LiAl à faible potentiel.
4.4 Il est important pour les collecteurs actuels d’avoir des compositions pures. Les impuretés dans l’aluminium peuvent entraîner la formation de films de surface non denses et une corrosion localisée, et dans les cas graves, la formation d’alliages LiAl en raison de l’endommagement du film de surface. Les mailles en cuivre doivent être nettoyées avec du bisulfate et rincées à l’eau déminéralisée avant la cuisson, tandis que les mailles en aluminium doivent être nettoyées avec des sels d’ammonium et rincées à l’eau déminéralisée avant la cuisson. Cette préparation permet d’obtenir une bonne conductivité lors du revêtement de la maille.
5. Lors de la mesure du court-circuit du rouleau de gelée d’enroulement, le testeur de court-circuit de batterie utilisé peut tester avec précision la cellule de court-circuit à quelle tension. De plus, quel est le principe de claquage haute tension du testeur de court-circuit ?
La tension utilisée pour tester les courts-circuits dans les cellules de batterie dépend de plusieurs facteurs, notamment :
5.1 Le processus de fabrication et l’expertise de l’entreprise : Différentes entreprises peuvent avoir des normes et des pratiques différentes pour les tests de tension en fonction de leur niveau d’expertise.
5.2 La conception structurelle de la batterie elle-même : Les composants internes et la construction de la batterie peuvent influencer la tension requise pour tester les courts-circuits.
5.3 Le matériau de la membrane (séparateur) utilisé dans la batterie : Les propriétés du matériau de la membrane peuvent affecter la tension nécessaire pourcourt-circuittest.
5.4 L’utilisation prévue de la batterie : Différentes applications peuvent nécessiter différents niveaux de tension pour les tests de court-circuit.
Ces facteurs peuvent être classés par ordre d’importance comme suit : 1 > 4 > 3 > 2. Cela signifie que le processus de fabrication et l’expertise de l’entreprise ont la plus grande influence sur la détermination de la tension pour les tests de court-circuit.
En termes simples, le principe de claquage est que s’il y a des points faibles potentiels tels que de la poussière, des particules, des pores de membrane plus grands ou des bavures entre les feuilles d’électrodes et le séparateur, ces points faibles peuvent créer une résistance interne plus faible entre les électrodes positive et négative. Sous une tension fixe plus élevée, ces points faibles peuvent faciliter l’ionisation de l’air, conduisant à la génération d’un arc électrique. Alternativement, si les électrodes positive et négative sont déjà court-circuitées et qu’il y a un petit point de contact, un courant élevé peut passer instantanément à travers ces petits points de contact, convertissant l’énergie électrique en énergie thermique, entraînant la fusion de la membrane ou une rupture instantanée.
6. Quel est l’impact de la taille des particules de matériau sur le courant de décharge ?
En termes simples, une taille de particule plus petite entraîne généralement une meilleure conductivité, tandis qu’une taille de particule plus grande entraîne une moins bonne conductivité. Par conséquent, les matériaux à haut débit sont souvent constitués de petites particules à haute conductivité. Cependant, bien que cette analyse soit vraie en théorie, la mise en œuvre pratique de l’obtention d’une conductivité élevée dans des matériaux de petite taille est une tâche difficile, en particulier pour les matériaux à l’échelle nanométrique. De plus, les matériaux de petite taille ont tendance à avoir une densité de compactage plus faible, ce qui se traduit par des capacités de volume plus petites.
7. Après que les électrodes positives et négatives aient été roulées, elles ont rebondi de 10 um après avoir été cuites pendant 12 heures et stockées pendant une journée. Pourquoi y a-t-il un tel rebond ?
Il y a deux facteurs d’influence fondamentaux : le matériau et le processus.
7.1 Matériau : Les propriétés du matériau déterminent le coefficient de rebond. Différents matériaux ont des coefficients de rebond différents. Pour un même matériau, des formulations différentes peuvent entraîner des coefficients de rebond différents. De plus, pour le même matériau et la même formulation, la variation de l’épaisseur de la tôle pressée peut également entraîner des coefficients de rebond différents.
7.2 Processus : Un mauvais contrôle du processus peut également contribuer au rebond. Des facteurs tels que le temps de stockage, la température, la pression, l’humidité,empilage La méthode, le stress interne, l’équipement, etc. peuvent influencer le rebond.
8.Comment résoudre le problème de fuite des batteries cylindriques ?
Etanchéité des batteries cylindriques après électrolyteinjectionest un aspect difficile du processus d’étanchéité. Actuellement, il existe plusieurs méthodes utilisées pour sceller les batteries cylindriques :
8.1 Scellement par soudage au laser
8.2 Etanchéité avec un joint ou un joint torique
8.3 Etanchéité adhésive
8.4 Étanchéité par vibration par ultrasons
8.5 Combinaisons de deux ou plusieurs des méthodes de scellage ci-dessus
8.6 Autres méthodes d’étanchéité
Plusieurs facteurs peuvent provoquer des fuites de liquide dans les batteries cylindriques scellées :
8.7 Etanchéité insuffisante : Cela peut se produire en raison d’une déformation ou d’une contamination de la zone d’étanchéité, entraînant une mauvaise étanchéité.
8.8 Stabilité de l’étanchéité : Même si l’étanchéité initiale est satisfaisante, si la zone d’étanchéité est facilement endommagée par la suite, cela peut entraîner des fuites de liquide.
8.9 Génération de gaz pendant la formation ou l’essai : Si le gaz est produit pendant le processus de formation et atteint la contrainte maximale que le joint peut supporter, il peut provoquer un impact sur le joint, entraînant une fuite de liquide. Ceci est différent du deuxième point car il ne s’agit pas d’un défaut dans le joint mais plutôt d’une pression interne excessive causant des dommages au joint.
8.10 Autres voies de fuite : Il peut y avoir d’autres facteurs ou voies qui contribuent aux fuites de liquide.
Pour remédier aux fuites de liquide, il est crucial d’identifier les causes sous-jacentes. Une fois les causes profondes identifiées, il devient plus facile de trouver des solutions appropriées. Cependant, le défi réside dans l’identification des causes car l’évaluation de l’efficacité de l’étanchéité des batteries cylindriques est difficile, nécessitant souvent des tests destructifs ou des échantillonnages aléatoires.
9.Au cours de l’expérience, l’électrolyte était excessif. Sans débordement, l’excès d’électrolyte affectera-t-il les performances de la batterie ?
Il y a plusieurs situations où l’électrolyte ne déborde pas : 1. L’électrolyte est parfait 2. L’électrolyte est légèrement excessif 3. L’électrolyte est excessivement gros, mais il n’atteint pas la limite 4. L’électrolyte est excessivement gros et est proche de la limite 5. L’électrolyte est plein à la limite, OK La première situation d’étanchéité est la situation idéale et il n’y a aucun problème. Dans le second cas, un léger excès est parfois un problème de précision, et parfois c’est un problème de conception. Généralement, le design est excessif. Dans le troisième cas, il n’y a pas de problème, c’est juste une perte de coûts. La quatrième situation est un peu dangereuse. Parce que lors de l’utilisation ou du test de la batterie, il y aura diverses raisons : l’électrolyte va se décomposer et produire du gaz ; la batterie va chauffer et produire une dilatation thermique ; Les deux situations ci-dessus peuvent facilement provoquer un renflement (également appelé déformation) ou une fuite de la coque de la batterie. liquide, ce qui augmente le risque de sécurité de la batterie. La cinquième situation est en fait une version améliorée de la quatrième situation et est encore plus dangereuse. Pour être plus exagéré, les liquides peuvent également devenir des piles. C’est-à-dire que les électrodes positive et négative sont insérées dans un récipient contenant une grande quantité d’électrolyte en même temps (comme un bécher de 500 ml). À ce moment, les électrodes positive et négative peuvent être chargées et déchargées. C’est aussi une batterie, donc l’excès d’électrolyte ici n’est pas juste un tout petit peu. L’électrolyte n’est qu’un milieu qui conduit l’électricité. Cependant, le volume de la batterie est limité. Dans le volume limité, il est naturel d’examiner les questions de l’utilisation de l’espace et de la déformation.
10.Si la quantité de liquide injectée est trop faible, cela provoquera-t-il une coque de tambour après la division de la batterie ?
Je peux seulement dire que ce n’est pas certain, cela dépend de la taille du volume d’injection. 1. Si la cellule de batterie est complètement infiltrée par l’électrolyte, mais qu’il n’y a pas de résidu, la batterie ne gonflera pas après la division du volume ; 2. Si la cellule de batterie est complètement infiltrée par l’électrolyte, il y a une petite quantité de résidus, mais elle est plus liquide que les exigences de votre entreprise. La quantité doit être inférieure (bien sûr, cette exigence n’est pas nécessairement la valeur optimale, il y a un léger écart), et la batterie divisée en capacité ne gonflera pas à ce moment-là ; 3. Si la cellule de batterie est complètement absorbée par l’électrolyte, il y aura une grande quantité de résidus d’électrolyte, mais votre entreprise L’exigence de quantité d’injection de liquide est supérieure à la quantité réelle. À l’heure actuelle, la quantité dite insuffisante d’injection de liquide n’est qu’un concept d’entreprise, et elle ne reflète pas vraiment la pertinence de la quantité réelle d’injection de liquide de la batterie. La batterie de capacité différente n’a pas de coque bombée ;4. Le volume d’injection substantiel est insuffisant. Cela dépend également du degré. Si l’électrolyte peut à peine s’infiltrer dans la cellule de la batterie, la coque peut ou non gonfler après la division du volume, mais la probabilité que la coque de la batterie gonfle après la division du volume est plus grande ; si la quantité de liquide injectée dans la cellule de batterie est sérieusement insuffisante, la batterie sera formée L’énergie électrique à ce moment ne peut pas être convertie en énergie chimique. À ce moment, la probabilité de la coque du tambour de la cellule de batterie à capacité divisée est de près de 100 %. Ensuite, nous pouvons faire le résumé suivant : Supposons que le volume d’injection de liquide optimal réel de la batterie est Mg. Si le volume d’injection de liquide est trop petit, il peut être divisé dans les situations suivantes : 1. Volume d’injection de liquide = M : la batterie est normale 2. Le volume d’injection de liquide est légèrement inférieur à M : la capacité de la batterie n’est pas bombée. La capacité peut être normale ou légèrement inférieure à la valeur de conception. La probabilité de gonflement circulatoire augmente et les performances du cycle se détériorent. 3. Le volume d’injection de liquide est beaucoup plus faible que M : le taux de gonflement de la capacité de la batterie est assez élevé. , la batterie a une faible capacité et une stabilité de cycle extrêmement faible. Généralement, la capacité est inférieure à 80% dans des dizaines de semaines. 4. M = 0, la batterie n’a pas de coque bombée et aucune capacité.