Lítiumoddeľovač batériepôsobí ako ochranná bariéra medzi kladnými a zápornými elektródami, vedie ióny, ale nie elektróny. V ideálnom stave po naplnení a vytvorení elektrolytu by mal separátor udržiavať úplný a plochý kontakt s elektródami. Keď však batérie rozoberieme, často zistíme vážne zvrásnenie separátora. (Toto možno jasne pozorovať aj prostredníctvom zvrásnenia zápornej elektródy).
Nižšie rozoberáme zvrásnenie separátora v troch aspektoch: nebezpečenstvá, príčiny a riešenia.
I. Nebezpečenstvo zvrásnenia separátora:
Zvýšený vnútorný odpor:Mikroporézna štruktúra separátora je poškodená na zvrásnených miestach, čo bráni transportným dráham lítium{0}}iónových iónov. To zvyšuje vnútorný odpor o 15 %-30 %, čím sa výrazne znižuje účinnosť nabíjania a vybíjania.
Útlm kapacity:Nerovnomerná infiltrácia elektrolytu v zvrásnených oblastiach vedie k zníženej spotrebe aktívnych materiálov. Experimentálne údaje z určitej katódovej batérie NMC ukázali rýchlosť miznutia kapacity až 8 % na 100 cyklov.
Rast lítneho dendritu a riziko skratu:Zvrásnenie spôsobuje lokálne zvýšenie hustoty prúdu, čím sa zvyšuje pravdepodobnosť rastu lítneho dendritu na povrchu grafitovej anódy a zvyšuje sa riziko skratov.
II. Príčiny zvrásnenia separátora:
Chyby materiálu:Separátory s drsnosťou povrchu > 0,3μm (štandardná hodnota Ra 0,1-0,3μm) alebo pevnosťou v ťahu < 300MPa sú náchylnejšie na vrásnenie.
Chyby procesu: Excessive winding tension fluctuations (exceeding±3% where the standard requires±1%) lead to uneven roll tightness. Other issues include excessive oven temperature gradients (>5 stupňov, kde prípustná hodnota je menšia alebo rovná 2 stupňom).
Neprimeraný proces lisovania za tepla:Nesprávne nastavenie parametrov lisovania za tepla - tlak, teplota, čas - má za následok zlý tvar valca elektródy.
Neprimeraný proces plnenia elektrolytu:Proces plnenia zvyčajne zahŕňa (vákuové čerpanie - primárne plnenie - stojace - pred-nabíjanie - vákuové čerpanie - sekundárne plnenie). Ak je podtlak vákua príliš vysoký alebo rýchlosť príliš vysoká, môže to ľahko spôsobiť oddelenie separátora od elektród. Okrem toho sa plyn vytvára po predbežnom nabití-a vákuové nasávanie počas sekundárneho plnenia môže odstrániť tento plyn aj časť elektrolytu. Keď je plyn extrahovaný, môže vytvárať kanály, čo tiež vedie k viditeľným vráskam.
Neúplná infiltrácia elektrolytu:Ak elektrolyt úplne neinfiltruje a zanechá medzi elektródami a separátorom suché miesta, medzery alebo bubliny, pri vákuovom ťahaní môže ľahko dôjsť k pokrčeniu.
Poruchy povrchu elektród:Vlastné chyby na elektródach (ako sú výčnelky, jamky atď.) môžu ľahko ovplyvniť, ako dobre sa im separátor prispôsobí, čo vedie k vráskam.
III. Riešenia pre zvrásnenie separátora:
Riešenia často súvisia s príčinami a zahŕňajú zlepšenie základných vlastností separátora a zlepšenie procesov navíjania, lisovania za tepla, pečenia a plnenia elektrolytu. Preskúmajte našelinka na výrobu batériíriešenia pre optimalizované procesy.
Predĺžením doby infiltrácie a vhodným zvýšením teploty infiltrácie (napr. infiltrácia pri 45 stupňoch) možno dosiahnuť optimálny stav infiltrácie pre elektródy.
Okrem vylepšení procesu môže použitie potiahnutých separátorov účinne vyriešiť problém vrások. Napríklad separátory s jednostranným-poťahom PVDF výrazne zlepšujú priľnavosť po lisovaní za tepla, čím úplne eliminujú alebo redukujú vrásky. Zistite viac o našich pokročilýchmateriál batérieponuky, vrátane potiahnutých separátorov.
TOB NOVÁ ENERGIA sa špecializuje na poskytovanie komplexných riešení batériových liniek, od pilotných a výskumných liniek až po sériovú výrobu. Ponúkame prispôsobené vybavenie, pokročilú technickú podporu a celý rad-kvalitných materiálov, ktoré vám pomôžu optimalizovať procesy výroby a výskumu batérií a efektívne riešiť problémy, ako je vráskanie separátora.
