Årsager og løsninger til rynker fra lithiumbatteriseparator

Lithium batteri separatorer tjener som en beskyttende barriere mellem de positive og negative elektroder, der leder ioner, men ikke elektroner. Ideelt set bør separatoren efter injektion og dannelse bevare en perfekt, flad pasform med elektroden. Men ofte, efter adskillelse af batteriet, ses separatoren at være alvorligt krøllet. (Dette kan også tydeligt ses gennem rynker på den negative elektrode.)

Det følgende diskuterer separatorrynker på tre nøglepunkter: farerne ved separatorrynker, årsagerne til separatorrynker og løsninger til separatorrynker.

Øget indre modstand: Separatorens mikroporøse struktur i det rynkede område er forstyrret, hvilket blokerer lithium-ion-transmissionsvejen. Dette øger den indre modstand med 15%-30%, hvilket reducerer opladnings- og afladningseffektiviteten markant.

Kapacitet fading:Ujævn elektrolytinfiltration i det rynkede område reducerer aktiv materialeudnyttelse. Eksperimentelle data fra et bestemt ternært katodebatteri viste en kapacitetsfadehastighed på op til 8 % pr. 100 cyklusser.

Lithiumbelægning inducerer kortslutninger:Rynkning øger den lokale strømtæthed og sandsynligheden for vækst af lithiumdendrit på grafitanodeoverfladen, hvilket øger risikoen for kortslutninger.

Materiale fejl:Der er større sandsynlighed for, at rynker opstår, når membranens overfladeruhed er større end 0,3μm (Ra standardværdi 0,1-0,3μm), eller trækstyrken er mindre end 300MPa.

Procesfejl:For store viklingsspændingsudsving, der overstiger ±3%, kan føre til ujævn elektroderulletæthed (standardkrav ±1%), ovntemperaturgradienter større end 5 grader (tilladt værdi Mindre end eller lig med 2 grader) osv.

Forkert varmpresningsproces:Forkert varmpresningstryk, temperatur og tidsindstillinger kan føre til dårlig dannelse af elektroderulle.

Forkert injektionsproces:Injektionsprocessen omfatter generelt (primær vakuuminjektion - hvilende - før-påfyldning - sekundær vakuuminjektion). Hvis vakuumtrykket er for højt eller hastigheden er for høj, kan der let opstå adskillelse mellem membran og elektrode. Samtidig genereres der gas efter for-opladning, og støvsugning under sekundær påfyldning trækker også gas og noget elektrolyt ud. Denne gasudvinding skaber gasbaner og mærkbare rynker.

Ufuldstændig elektrolytimprægnering:Ufuldstændig elektrolytimprægnering resulterer i tørre områder, mellemrum og bobler mellem elektroden og membranen, hvilket gør den tilbøjelig til at rynke under støvsugning. Elektrodeoverfladedefekter: Iboende defekter i elektroden (såsom ujævnheder og fordybninger) kan påvirke membranens adhæsion til den, hvilket fører til elektroderynker.

Løsningerne deler ofte lignende årsager, herunder forbedring af membranens grundlæggende egenskaber og raffinering af vikling, varmpresning, bagning og påfyldning.

Optimal elektrodeimprægnering kan opnås ved at forlænge imprægneringstiden og passende hæve imprægneringstemperaturen (f.eks. 45 grader).

Ud over procesforbedringer kan brug af coatede membraner effektivt afhjælpe problemet med membranrynkning. For eksempel forbedrer membraner belagt på den ene side med PVDF væsentligt vedhæftningen efter varmpresning, hvilket helt fjerner eller reducerer rynker.

Acey Intelligenter specialiseret i forskning og fremstilling af high-udstyr til lithium-ion-batterier. Vi kan ikke kun levere one--løsning til lithium-ion-batteriproduktionslinje til cylindrisk batteri, møntcelle, posecelle, men også levere one--stop-løsning til lithium-batteripakke-samlingslinje, hvis du er ny i lithium-ion-batteriindustrien og ønsker at bygge din egen lithium-ion-batteriproduktionslinje eller professionel lithium-ion-batteripakke, kan vi levere dig support og vejledning, er du velkommen til at kontakte os!

Kontakt nu