معمل بطارية ليثيوم أيون محلل تورم الخلايا في الموقع للبحث والتطوير للبطارية

سلوك تورم بطارية الليثيوم أيون (LIB)

أثناء عملية شحن وتفريغ بطاريات الليثيوم أيون ، حيث يتم إدخال أيونات الليثيوم واستخلاصها في القطب السالب ، تتوسع الخلايا وتنكمش ؛

من الناحية المثالية ، يمكن عكس إدخال واستخراج أيونات الليثيوم ، ولكن في عملية الدورة الفعلية ، سيكون هناك دائمًا جزء من الليثيوم لا يمكن استخراجه من القطب السالب أو الرواسب على سطح الأنود كمنتج ثانوي غير قابل للذوبان أثناء الدورة ، مما أدى إلى احتكاك لا رجوع فيه ليرة لبنانية جي من خلية البطارية

أو عواقب أخرى أكثر خطورة ، مثل تشوه خلية البطارية ، وتفتيت جزيئات المواد ، وتمزق غشاء SEI ، واستهلاك الإلكتروليت. أصبح سلوك انتفاخ البطارية مؤشرًا مهمًا لتقييم موثوقية البطارية. أثناء عملية الإنتاج ، يجب تحسين حجم الجسيمات ، والموثق ، وهيكل قطعة القطب لمواد القطب السالب مسبقًا.

نسبة التورم النظرية للجيل التالي من مواد الأنود عالية الكثافة للطاقة ، مثل السيليكون ومعدن الليثيوم ، أكبر بكثير من تلك الخاصة بمواد أنود الجرافيت. لذلك ، فإن التقييم الدقيق والفعال لسلوك التورم لخلية البطارية يمكن أن يوجه بشكل فعال تصميم تركيب وحدة خلية البطارية لضمان السلامة في إطار فرضية تحسين استخدام مساحة الوحدة ؛

من ناحية أخرى ، يمكن لـ SWE أن تحدد بدقة نافذة خلية البطارية من الليثيوم SOC تحت تكبيرات مختلفة ، وتكنولوجيا الشحن السريع لخلية البطارية ، ومساعدة مهندسي تصميم الخلايا على تطوير تقنية الشحن السريع وتحسين استراتيجيات الشحن.

سلوك تورم بطارية الليثيوم أيون (LIB)

تفكيك ديف F erent - حالة الخلايا وقياس سمك الخلية والأقطاب بواسطة ميكرومتر ؛

حكم نافذة تصفيح Li: من خلال تفكيك الخلية المشحونة بالكامل للحكم على ترسيب الليثيوم على القطب الكهربائي كرة القدم ce عن طريق الفحص البصري ؛

اختبار مدمر ： إنه اختبار مدمر يستهلك الخلايا ، وهناك مخاطر أمان أعلى وتكلفة تشغيل أعلى لأن البيئة الجافة والأشخاص المحترفين مطلوبون ؛

اختبار غير داخل الموقع: يمكن فقط الحصول على بيانات السُمك الخاصة بالعديد من الحالات المحددة ، ولا يمكن وصف سلوك التورم للخلايا بشكل منهجي ؛

الانحراف الكبير لتقييم نافذة تصفيح Li: لا يمكن أن يكون كل SOC مطلي بالليثيوم والإمكانات بمعدلات مختلفة حدد الكمية.

* يأتي جزء من البيانات من الشركاء ، وحقوق النشر ملك للأطراف ذات الصلة. لا يمكن إعادة إنتاجه أو استخدامه دون موافقة.

سلوك تورم بطارية الليثيوم أيون (LIB)

نظام تحليل التورم في الموقع ： من خلال المنصة الأوتوماتيكية عالية الاستقرار والموثوقة ، والمجهزة بمستشعر قياس السماكة عالي الدقة والمستشعر الميكانيكي ، يمكنها تحقيق استقرار طويل الأمد واكتشاف دقيق لسمك الخلية وقوة الانتفاخ لتحقيق تقييم الأداء في ظل ظروف مختلفة.

أوضاع اختبار متعددة الوظائف: يمكن تحقيق الضغط المستمر وأنماط اختبار الفجوة الثابتة للخلية ، ويمكن تقييم أداء الخلية في ظل ظروف إجهاد مختلفة.

تحكم عالي الدقة: سيتم إنشاء تشوه ~ 70 ميكرومتر عن طريق اختبار الفجوة المستمر للخلية بواسطة المشبك التقليدي ، مما يؤدي إلى اختبار قوة الانتفاخ غير الدقيق. يمكن لنظام تحليل التورم في الموقع SWE التحكم في تغيير الفجوة داخل ~ lum من خلال التعديل النشط ، والحصول على تغيير قوة التورم الدقيق للخلية أثناء الاختبار.

برمجة

التطبيقات

* تم تطويره مع شركة CATL ، الشركة الرائدة في مجال بطاريات الطاقة والمرخصة حصريًا لبراءة الاختراع.

حالات التطبيق - التقييمات المادية

1. تحليل سلوك الانتفاخ لمواد الأنود المختلفة

2. تحليل سلوك الانتفاخ لمواد رابطة مختلفة

* نوعان من بطاريات مادة الأنود لهما نفس التصميم والسعة ، حيث يكون تورم الشحن الكامل وسماكة التورم غير القابل للانعكاس لـ B أكبر بكثير من البطاريات A ر والتي يمكن استخدامها لفحص وتقييم مواد أنود البطارية بمتطلبات التورم ؛

* يمكن استخدام اختلاف التورم لثلاث خلايا مختلفة من مادة الأنود لدراسة آلية عملية التورم في الموقع لمواد الأنود أثناء الشحن والتفريغ.

2. تحليل سلوك الانتفاخ لمواد رابطة مختلفة

مقارنة بين انتفاخ أربع بطاريات مختلفة من مادة Binder ، ومستوى التورم غير القابل للانعكاس هو نفسه ، والفرق الرئيسي يكمن في سماكة الانتفاخ ذات الشحن الكامل لدورة واحدة ، ولدى Binder C أفضل تأثير لقمع التورم ويمكن استخدامه للتقييم و غربلة مواد الموثق المختلفة.

تحليل الطلاء لي
1. غير مدمر حكم نافذة تصفيح Li

بالمقارنة مع منحنى إدخال Li العادي ، يصل منحنى تورم تصفيح Li إلى نقطة انعطاف عند الوصول إلى جهد تصفيح ، وبالتالي سيتم الحصول على معدل الطلاء الدقيق والجهد ونافذة S OC.

2. تطبيق خطوة تهمة

يمكن لجهد تحليل الليثيوم الكمي ونافذة SOC لمعدل تحليل معين لليثيوم توجيه تقنية الشحن السريع المتتالية بشكل فعال ، وتحقيق الشحن السريع الآمن من خلال مخطط الشحن.

تطبيق بنية الخلية

* يتم استخدام نموذجين لتقييم تضخم خلايا الأنود المختلفة ، وقانون المقارنة هو في الأساس نفس قانون A & gt ؛ C & GT. ب.

* نظرًا لأن جانبي اللف مرتبطان ، فإن إجهاد العقص الناجم عن التورم الجانبي يتراكم في المنتصف ، بحيث يزداد السُمك مع الدورة ، وتكون الجوانب الأربعة للتصفيح غير مرتبطة ، وبالتالي فإن إجهاد التجعيد للمجموعة يتم تحرير قطعة عمود مع انتفاخ جانبي أكبر أثناء الدورة ، ويقل سمكها مع الدورة. (الأنود أحادي الجانب).

* يمكن استخدام التورم في الموقع لتحليل عميق لتأثير العملية على الإجهاد والانفعال.

شروط العملية

1. ظروف ضغط مختلفة

NCM523 / بطارية الجرافيت (3446106 ، القدرة النظرية 2400 مللي أمبير / ساعة)

ظروف الضغط المستمر المختلفة (50 نيوتن / 5 00 شمالًا / 1000 شمالًا)

زيادة الضغط بشكل صحيح يمكن أن تقلل من نسبة الانتفاخ التي لا رجعة فيها للبطارية ؛

أثناء عملية الشحن ، تتوافق نقطتا انعطاف منحنى التورم مع ذروتي منحنى السعة التفاضلية ، مما يشير إلى أن انتفاخ البطارية مرتبط بانتقال طور إزالة تشابك الليثيوم.

2. ظروف درجات الحرارة المختلفة

NCM523 / بطارية الجرافيت (3446106 ، القدرة النظرية 2400 مللي أمبير / ساعة)

ظروف درجات حرارة مختلفة (0 * C ، 25 ° C ، 45P ، 60 ، C)

عندما ترتفع درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة 25 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية و 60 درجة مئوية ، وعندما تنخفض من درجة حرارة الغرفة إلى 0 درجة مئوية ، يزداد التورم الذي لا رجعة فيه للخلية. ومع ذلك ، قد تختلف أسباب التورم الدائم تحت ظروف درجات الحرارة المرتفعة ودرجات الحرارة المنخفضة.

3. ظروف الإجهاد المختلفة

NCM523 / بطارية الجرافيت (3446106 ، القدرة النظرية 2400 مللي أمبير / ساعة)

في حدود 5000N ، مع زيادة الضغط ، يزداد إجهاد التورم للخلية تدريجياً ، مما يؤدي إلى زيادة استقطاب الخلية وتدهور الأداء الديناميكي. لذلك ، يجب الانتباه إلى تأثير الضغط الأولي في تصميم تعبئة الخلية.

4- تغير السماكة والضغط أثناء تفريغ الشحن

بطارية LCO / الجرافيت (القدرة النظرية 2500 مللي أمبير)

اختبار تحت ضغط ثابت ووضع فجوة ثابتة

تم استخدام محلل الانتفاخ الداخلي (SWE) لمراقبة التغيرات في سماكة الانتفاخ وقوة الانتفاخ للخلية المرنة في الضغط المستمر ووضع الفجوة الثابتة. وقد وجد أن منحنيات سماكة الانتفاخ وقوة الانتفاخ مرتبطة بمرحلة انتقال المرحلة الهيكلية أثناء عملية تفريغ الشحنات. يمكن أن يستخدم باحثو الليثيوم طريقة التحليل هذه لتحليل سلوك التورم للخلايا ذات الأنظمة وعمليات الإنتاج المختلفة ، وذلك لتصميم الخلايا بأداء أفضل.

* يأتي جزء من البيانات من الشركاء ، وحقوق النشر ملك للأطراف ذات الصلة. لا يمكن إعادة إنتاجه أو استخدامه دون موافقة.

المعلمات ومتطلبات التثبيت