Литиятсепаратор на батериятадейства като защитна бариера между положителните и отрицателните електроди, като провежда йони, но не и електрони. В идеалното състояние след пълнене и образуване на електролит, сепараторът трябва да поддържа пълен и плосък контакт с електродите. Въпреки това, когато разглобяваме батериите, често откриваме силно набръчкване на сепаратора. (Това също може да се види ясно чрез набръчкването на отрицателния електрод).
По-долу обсъждаме набръчкването на сепаратора в три аспекта: опасностите, причините и решенията.
I. Опасности от набръчкване на разделителя:
Повишено вътрешно съпротивление:Микропорестата структура на сепаратора е повредена в набръчканите зони, възпрепятствайки пътищата за транспортиране на литиево-йони. Това увеличава вътрешното съпротивление с 15%-30%, намалявайки значително ефективността на зареждане-разреждане.
Избледняване на капацитета:Неравномерната електролитна инфилтрация в набръчканите области води до намалено използване на активните материали. Експериментални данни от определена NMC катодна батерия показват скорост на намаляване на капацитета до 8% на 100 цикъла.
Растеж на литиев дендрит и риск от късо съединение:Набръчкването причинява локализирани увеличения на плътността на тока, повишавайки вероятността от растеж на литиев дендрит върху повърхността на графитния анод и увеличавайки риска от късо съединение.
II. Причини за набръчкване на разделителя:
Материални дефекти:Сепараторите с повърхностна грапавост > 0,3 μm (стандартна Ra стойност 0,1-0,3 μm) или якост на опън < 300MPa са по-склонни към набръчкване.
Процесни дефекти: Excessive winding tension fluctuations (exceeding±3% where the standard requires±1%) lead to uneven roll tightness. Other issues include excessive oven temperature gradients (>5 градуса, където допустимата стойност е по-малка или равна на 2 градуса).
Неразумен процес на горещо пресоване:Неправилните настройки за параметрите на горещо пресоване - налягане, температура, време - водят до лошо оформяне на ролката на електрода.
Неразумен процес на пълнене с електролит:Процесът на пълнене обикновено включва (вакуумно изтегляне - първично пълнене - стоене - предварително-зареждане - вакуумно изтегляне - вторично пълнене). Ако вакуумното отрицателно налягане е твърде високо или скоростта е твърде висока, това може лесно да причини разделяне между сепаратора и електродите. Освен това след предварително-зареждане се генерира газ и изтеглянето на вакуум по време на вторичното пълнене може да отстрани както този газ, така и малко електролит. Когато газът се извлича, той може да образува канали, което също води до видими бръчки.
Непълна електролитна инфилтрация:Ако електролитът не се инфилтрира напълно, оставяйки сухи участъци, празнини или мехурчета между електродите и сепаратора, лесно може да възникне набръчкване по време на вакуумно изтегляне.
Дефекти на повърхността на електрода:Присъщите дефекти на електродите (като издатини, вдлъбнатини и т.н.) могат лесно да повлияят на това колко добре сепараторът отговаря на тях, което води до набръчкване.
III. Решения за набръчкване на разделителя:
Решенията често са свързани с причините и включват подобряване на основните свойства на сепаратора и подобряване на процесите на навиване, горещо пресоване, печене и пълнене с електролит. Разгледайте нашителиния за производство на батериирешения за оптимизирани процеси.
Чрез удължаване на времето за инфилтрация и подходящо повишаване на температурата на инфилтрация (напр. инфилтрация при 45 градуса), може да се постигне оптималното състояние на инфилтрация за електродите.
Освен това, освен подобренията на процеса, използването на сепаратори с покритие може ефективно да се справи с проблема с бръчките. Например сепараторите с едностранно-PVDF покритие значително подобряват адхезията след горещо пресоване, като напълно елиминират или намаляват бръчките. Научете повече за нашите разширениматериал на батериятапредложения, включително сепаратори с покритие.
TOB НОВА ЕНЕРГИЯ е специализирана в предоставянето на цялостни решения за акумулаторни линии, от пилотни и изследователски линии до масово производство. Ние предлагаме персонализирано оборудване, усъвършенствана техническа поддръжка и пълна гама от високо-качествени материали, за да ви помогнем да оптимизирате производствените и изследователските процеси на вашите батерии, като се справяте ефективно с предизвикателства като набръчкване на сепаратора.
