El litiseparador de bateriesactua com a barrera protectora entre els elèctrodes positius i negatius, conduint ions però no electrons. En l'estat ideal després de l'ompliment i la formació d'electròlits, el separador ha de mantenir un contacte complet i pla amb els elèctrodes. No obstant això, quan desmuntem les bateries, sovint trobem greus arrugues del separador. (Això també es pot observar clarament a través de l'arrugada de l'elèctrode negatiu).
A continuació, discutim l'arrugada del separador en tres aspectes: els perills, les causes i les solucions.
I. Riscos d'arrugues del separador:
Augment de la resistència interna:L'estructura microporosa del separador està danyada a les zones arrugues, cosa que dificulta els camins de transport d'ions de liti{0}}. Això augmenta la resistència interna un 15%-30%, reduint significativament l'eficiència de càrrega i descàrrega.
Capacitat d'esvaïment:La infiltració desigual d'electròlits a les regions arrugues condueix a una disminució de la utilització de materials actius. Les dades experimentals d'una determinada bateria de càtode NMC van mostrar una taxa d'esvaïment de la capacitat de fins a un 8% per 100 cicles.
Creixement de dendrita de liti i risc de curtcircuit:L'arrugada provoca augments localitzats de la densitat de corrent, augmentant la probabilitat de creixement de la dendrita de liti a la superfície de l'ànode de grafit i augmentant el risc de curtcircuits.
II. Causes de les arrugues del separador:
Defectes materials:Els separadors amb rugositat superficial > 0,3 μm (valor Ra estàndard 0,1-0,3 μm) o resistència a la tracció < 300 MPa són més propensos a arrugar-se.
Defectes del procés: Excessive winding tension fluctuations (exceeding±3% where the standard requires±1%) lead to uneven roll tightness. Other issues include excessive oven temperature gradients (>5 graus quan el valor admissible és inferior o igual a 2 graus).
Procés de premsat en calent no raonable:La configuració incorrecta dels paràmetres de premsat en calent - pressió, temperatura, temps - donen lloc a una mala conformació del rotllo de l'elèctrode.
Procés d'ompliment d'electròlits no raonable:El procés d'ompliment normalment implica (embutir al buit - farciment primari - en peu - pre-càrrega - dibuix al buit - farciment secundari). Si la pressió negativa del buit és massa alta o la velocitat és massa ràpida, pot provocar fàcilment la separació entre el separador i els elèctrodes. A més, el gas es genera després de la pre-càrrega, i el tret de buit durant l'ompliment secundari pot eliminar tant aquest gas com una mica d'electròlit. Quan s'extreu el gas, pot formar canals, que també condueixen a arrugues visibles.
Infiltració d'electròlits incompleta:Si l'electròlit no s'infiltra completament, deixant zones seques, buits o bombolles entre els elèctrodes i el separador, es pot produir fàcilment arrugues durant l'extracció al buit.
Defectes superficials de l'elèctrode:Els defectes inherents als elèctrodes (com ara protuberàncies, fosses, etc.) poden afectar fàcilment la forma en què el separador s'ajusta a ells, provocant arrugues.
III. Solucions per a les arrugues del separador:
Les solucions sovint estan relacionades amb les causes i inclouen la millora de les propietats fonamentals del separador i la millora dels processos de bobinat, premsat en calent, cocció i ompliment d'electròlits. Exploreu el nostrelínia de producció de bateriessolucions per a processos optimitzats.
Ampliant el temps d'infiltració i augmentant adequadament la temperatura d'infiltració (per exemple, infiltració a 45 graus), es pot aconseguir l'estat d'infiltració òptim per als elèctrodes.
A més, més enllà de les millores del procés, l'ús de separadors recoberts pot abordar eficaçment el problema de les arrugues. Per exemple, els separadors amb recobriment de PVDF-d'una sola cara milloren significativament l'adhesió després del premsat en calent, eliminant o reduint completament les arrugues. Obteniu més informació sobre el nostre avançatmaterial de la bateriaofertes, inclosos els separadors revestits.
TOB NOVA ENERGIA s'especialitza en oferir solucions integrals de línia de bateries, des de línies pilot i d'investigació fins a la producció en massa. Oferim equips personalitzats, assistència tècnica avançada i una gamma completa de materials d'alta-qualitat per ajudar-vos a optimitzar els processos de fabricació i investigació de la bateria, abordant reptes com ara l'arrugada del separador de manera eficaç.
