Oversikt
Litiumbatteriseparatorer tjener som en beskyttende barriere mellom de positive og negative elektrodene, og leder ioner, men ikke elektroner. Ideelt sett bør separatoren etter injeksjon og formasjon opprettholde en perfekt, flat passform med elektroden. Men ofte, ved demontering av batteriet, oppdages separatoren å være kraftig rynket. (Dette kan også sees tydelig gjennom rynker på den negative elektroden.)
Det følgende diskuterer separatorrynker på tre hovedpunkter: farene ved separatorrynker, årsakene til separatorrynker og løsninger for separatorrynker.
Farer ved skillerrynker
Økt indre motstand: Separatorens mikroporøse struktur i det rynkete området er forstyrret, og hindrer litiumionoverføringsbanen. Dette øker den indre motstanden med 15%-30%, noe som reduserer lade- og utladningseffektiviteten betydelig.
Kapasitet fading:Ujevn elektrolyttinfiltrasjon i det rynkete området reduserer aktiv materialutnyttelse. Eksperimentelle data fra et visst ternært katodebatteri viste en kapasitetsfadehastighet på opptil 8 % per 100 sykluser.
Litiumbelegg induserer kortslutninger:Rynker øker lokal strømtetthet og sannsynligheten for litiumdendrittvekst på grafittanodeoverflaten, noe som øker risikoen for kortslutninger.
Årsaker til rynker i membranen
Materialfeil:Det er mer sannsynlig at det oppstår rynker når membranens overflateruhet er større enn 0,3μm (Ra standardverdi 0,1-0,3μm) eller strekkstyrken er mindre enn 300MPa.
Prosessfeil:For store svingninger i viklingsspenningen som overstiger ±3 % kan føre til ujevn elektroderulltetthet (standardkrav ±1%), ovnstemperaturgradienter større enn 5 grader (tillatt verdi Mindre enn eller lik 2 grader), etc.
Feil varmpressingsprosess:Feil trykk-, temperatur- og tidsinnstillinger kan føre til dårlig dannelse av elektroderuller.
Feil injeksjonsprosess:Injeksjonsprosessen inkluderer vanligvis (primær vakuuminjeksjon - hvilende - før-fylling - sekundær vakuuminjeksjon). Hvis vakuumtrykket er for høyt eller hastigheten er for høy, kan det lett oppstå separasjon mellom membran og elektrode. Samtidig genereres gass etter for-opplading, og støvsuging under sekundær fylling trekker også ut gass og litt elektrolytt. Denne gassutvinningen skaper gassbaner og merkbare rynker.
Ufullstendig elektrolyttimpregnering:Ufullstendig elektrolyttimpregnering resulterer i tørre områder, hull og bobler mellom elektroden og membranen, noe som gjør den utsatt for rynker under støvsuging. Elektrodeoverflatedefekter: Iboende defekter i elektroden (som støt og groper) kan påvirke adhesjonen av membranen til den, og føre til elektroderynker.
Løsninger for rynker i membranen
Løsningene deler ofte lignende årsaker, inkludert forbedring av de grunnleggende egenskapene til membranen og raffinering av viklings-, varmpressings-, bake- og fyllingsprosessene.
Optimal elektrodeimpregnering kan oppnås ved å forlenge impregneringstiden og passende heve impregneringstemperaturen (f.eks. 45 grader).
I tillegg til prosessforbedringer, kan bruk av belagte membraner effektivt redusere problemet med rynking av membranen. For eksempel forbedrer membraner belagt på den ene siden med PVDF adhesjonen betydelig etter varmpressing, og eliminerer eller reduserer rynker fullstendig.
Om oss
Acey Intelligenter spesialisert på forskning og produksjon av- avansert utstyr for litium-ion-batterier. Vi kan ikke bare tilby én-løsning for produksjonslinje for litiumionbatterier for sylindrisk batteri, myntcelle, posecelle, men også tilby én-løsning for monteringslinje for litiumbatteripakker, hvis du er ny i litiumionbatteriindustrien og ønsker å bygge din egen produksjonslinje for litiumionbatterier eller profesjonell litiumionbatteri-produksjonslinje, kan vi gi deg teknisk støtte for litiumionbatterier, ta gjerne kontakt med oss!