Litiulseparator de bateriiacționează ca o barieră de protecție între electrozii pozitivi și negativi, conducând ionii, dar nu electronii. În starea ideală după umplerea și formarea electrolitului, separatorul trebuie să mențină un contact complet și plat cu electrozii. Cu toate acestea, atunci când dezasamblam bateriile, găsim adesea șifonări severe ale separatorului. (Acest lucru poate fi observat clar și prin încrețirea electrodului negativ).
Mai jos, discutăm despre încrețirea separatorului în trei aspecte: pericole, cauze și soluții.
I. Pericole de încrețire a separatorului:
Rezistență internă crescută:Structura microporoasă a separatorului este deteriorată în zonele încrețite, împiedicând căile de transport al ionilor de litiu{0}. Aceasta crește rezistența internă cu 15%-30%, reducând semnificativ eficiența încărcării-descărcării.
Capacitate Fade:Infiltrarea neuniformă a electroliților în regiunile încrețite duce la scăderea utilizării materialelor active. Datele experimentale de la o anumită baterie cu catod NMC au arătat o rată de decolorare a capacității de până la 8% la 100 de cicluri.
Creșterea dendritei de litiu și riscul de scurtcircuit:Încrețirea provoacă creșteri localizate ale densității curentului, crescând probabilitatea creșterii dendritei de litiu pe suprafața anodului de grafit și crescând riscul de scurtcircuite.
II. Cauzele încrețirii separatorului:
Defecte materiale:Separatoarele cu rugozitatea suprafeței > 0,3μm (valoarea standard Ra 0,1-0,3μm) sau rezistență la tracțiune < 300MPa sunt mai predispuse la încrețire.
Defecte de proces: Excessive winding tension fluctuations (exceeding±3% where the standard requires±1%) lead to uneven roll tightness. Other issues include excessive oven temperature gradients (>5 grade în cazul în care valoarea admisă este mai mică sau egală cu 2 grade).
Proces nerezonabil de presare la cald:Setările incorecte pentru parametrii de presare la cald - presiune, temperatură, timp - duc la formarea slabă a rolei electrodului.
Proces nerezonabil de umplere cu electroliți:Procesul de umplere implică în mod obișnuit (aspirare - umplere primară - în picioare - pre-încărcare - aspirare - umplere secundară). Dacă presiunea negativă a vidului este prea mare sau viteza este prea mare, poate provoca cu ușurință separarea între separator și electrozi. În plus, gazul este generat după pre-încărcare, iar aspirarea în vid în timpul umplerii secundare poate elimina atât acest gaz, cât și o parte din electrolit. Când gazul este extras, acesta poate forma canale, ducând și la riduri vizibile.
Infiltrare incompletă de electroliți:Dacă electrolitul nu se infiltrează complet, lăsând zone uscate, goluri sau bule între electrozi și separator, pot apărea cu ușurință încrețirea în timpul aspirației cu vid.
Defecte ale suprafeței electrodului:Defectele inerente ale electrozilor (cum ar fi proeminențe, gropi etc.) pot afecta cu ușurință cât de bine se conformează separatorul cu ei, ducând la încrețire.
III. Soluții pentru încrețirea separatorului:
Soluțiile sunt adesea legate de cauze și includ îmbunătățirea proprietăților fundamentale ale separatorului și îmbunătățirea proceselor de bobinare, presare la cald, coacere și umplere cu electrolit. Explorați-nelinie de producție a bateriilorsolutii pentru procese optimizate.
Prin extinderea timpului de infiltrare și creșterea adecvată a temperaturii de infiltrare (de exemplu, infiltrarea la 45 de grade), poate fi atinsă starea optimă de infiltrare pentru electrozi.
În plus, dincolo de îmbunătățirile procesului, utilizarea separatoarelor acoperite poate aborda în mod eficient problema încrețirii. De exemplu, separatoarele cu acoperire PVDF cu o singură față îmbunătățesc semnificativ aderența după presarea la cald, eliminând sau reducând complet ridurile. Aflați mai multe despre sistemul nostru avansatmaterialul baterieioferte, inclusiv separatoare acoperite.
TOB ENERGIE NOUĂ este specializată în furnizarea de soluții complete pentru linii de baterii, de la linii pilot și de cercetare până la producția de masă. Oferim echipamente personalizate, asistență tehnică avansată și o gamă completă de materiale-de înaltă calitate pentru a vă ajuta să vă optimizați procesele de cercetare și fabricare a bateriilor, abordând provocări precum încrețirea separatorului în mod eficient.
