Liitiumaku mähiselementide sisemiste defektide kaart

Liitiumaku mähiselementide sisemiste defektide kaart

Kerimine on liitiumioonakude tootmisprotsessi põhiprotsess, mille käigus monteeritakse kokku positiivsed ja negatiivsed elektroodplaadid ja separaatorid. Kui ilmnevad defektsed tooted, läheb raisku kogu mähise südamik, sealhulgas positiivsed ja negatiivsed elektroodiplaadid ja separaatorid. Tootlikkuse määral on oluline mõju aku tootmiskuludele ning see mõjutab ka aku jõudlust ja ohutust.

Üldiselt on pooli südamiku tavalised sisedefektide kaardid näidatud järgmisel joonisel ja iga kaart sisaldab positiivse elektroodi plaati, membraani ja negatiivse elektroodi plaati.

Joonis 1 Pooli südamiku sisemiste defektide kaart

Nende hulgas on esimene rida (a) tavaline muster, millel pole sisemisi defekte.

Teises reas (b) olev kolmas foto näitab elektroodiplaadi paindedeformatsiooni, mis võib olla tingitud sellest, et pinge ei ole mähisprotsessis hästi kontrollitud ja elektroodiplaat on painutatud. See defekt võib laadimise ja tühjenemise ajal korduval paisumisel ja kokkutõmbumisel põhjustada aku elektroodis palju kortse, piirates võimsuse kasutamist ja põhjustada selliseid probleeme nagu liitiumi sadestumine.

Kolmanda rea ​​(c) defekt on metallist võõrkehade olemasolu membraanil, mis võisid sattuda elektroodide ettevalmistamise või transportimise käigus, nagu elektroodide rullimine, lõikamine ja muud protsessid. Samuti on võimalik, et fooliumijäägid tekivad mähisprotsessi pooluste tükkide lõikamisel. Metallist võõrkehad võivad põhjustada aku sees mikrolühiseid, põhjustada tõsist isetühjenemist ja kujutada endast ohtu. Üldised tuvastamismeetodid hõlmavad peamiselt aku südamiku isolatsiooni pingetakistuse testimist, kõrgel temperatuuril vananemise jälgimist ja kvalifitseerimata toodete isetühjenemise k-väärtuse hindamist.

Neljanda rea ​​(d) peamine probleem on ebaühtlane kate, sealhulgas kaks erineva paksusega positiivset ja negatiivset pinda ning ühel küljel puudub kate. See defekt on peamiselt põhjustatud katmisprotsessist või katte eraldumisest elektroodi ettevalmistamise käigus. Üldiselt on CCD-tuvastus seadistatud poolusplaatide valtsimise ja lõikamise protsesside jaoks ning defektsed poolusplaadid märgistatakse, et eemaldada defektsed tooted kerimisprotsessi ajal. Siiski ei ole garantiid, et defektsed tooted kõrvaldatakse 100%. Sellise olukorra ilmnemisel kaob aku maht ning positiivse ja negatiivse elektroodi mahutavus ei sobi, mis põhjustab liitiumi sadestumist ja muid probleeme.

Viienda rea ​​(e) defekt on sees olevate mittemetalliliste võõrkehade, näiteks tolmu olemasolu. Kuigi see olukord ei ole nii kahjulik kui metallist võõrkehad, võib see mõjutada ka aku jõudlust. Kui suurus on suhteliselt suur, võib see põhjustada ka membraani pragusid ja mikrolühiseid positiivse ja negatiivse pooluse vahel.

Ülaltoodud graafiku saamise meetod on järgmine: sisestage kogu mähisesüdamik A- ja B-liimiga epoksüvaikusse ning tahkuge, et säilitada mähise südamiku sisemised struktuuriomadused. Lõika ristlõige, lihvige see liivapaberiga, poleerige proovi saamiseks ja jälgige skaneeriva elektronmikroskoopia abil. Sain suure hulga fotosid ja tuvastasin need defektide mustrid.

Joonis 2 Tuuma mikrostruktuuri vaatlusprotsess


Lisaks võib haavakambri nurkades esineda postide purunemine, nagu on näidatud joonisel 3. Postitükk on liiga rabe ja suure paksusega, mis on eriti vastuvõtlik murdumisele.

Ülaltoodud on mähise südamiku sisemiste defektide kaart.