Gründe für die Lithiumentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien sind ein äußerst häufiges anormales Phänomen in der Lithium-Batterie-Industrie.

Unterschiedliche Lithiumentwicklungszustände entsprechen oft unterschiedlichen Gründen. Die Analyse der Gründe nach dem Lithiumentwicklungszustand kann die Produktausbeute verbessern.

Aus einer allgemeinen Perspektive werden die Gründe für die Lithiumentwicklung in Lithium-Ionen-Batterien in fünf Kategorien unterteilt: Lithiumentwicklung durch unzureichenden negativen Elektrodenrand; Lithiumentwicklung durch Lademechanismus; Lithiumentwicklung durch abnormalen Lithiuminsertionsweg; Lithiumentwicklung durch abnormales Hauptmaterial; Lithiumabscheidung an einem festen Ort aus besonderen Gründen. Das Folgende ist eine Erklärung der spezifischen Gründe für die Lithiumentwicklung aus den obigen fünf Kategorien von Gründen.

1. Lithiumentwicklung von Lithiumionenbatterien durch unzureichenden negativen Elektrodenrand

Nachdem Lithiumionen während des Ladens von der positiven Elektrode freigesetzt werden, müssen sie ein Ziel haben. Im Allgemeinen soll das Schicksal in die negative Elektrode eingebettet werden, aber wenn die negative Elektrode nicht ausreicht und die negative Elektrode weniger Lithiumionen als die deinterkalierten Lithiumionen der positiven Elektrode einbringen kann, können Lithiumionen nur auf der Oberfläche des Negativs ausgefällt werden Elektrode. Eine unzureichende überschüssige negative Elektrode kann als häufigste Ursache für Lithiumausfällung angesehen werden.

Entsprechend der Position eines unzureichenden negativen Elektrodenüberschusses kann er in die folgenden drei Gruppen von Lithiumanalysebedingungen unterteilt werden:

(1) Lithiumentwicklung mit unzureichendem Überschuss an herkömmlicher Anode

Wenn die negative Elektrode übermäßig unzureichend ist, ist nicht genügend Platz vorhanden, damit die Lithiumionen von der positiven Elektrode zur negativen Elektrode eingeführt werden können. Daher kann nur metallisches Lithium gebildet und auf der Oberfläche der negativen Elektrode ausgefällt werden. Da der Grad des unzureichenden Überschusses der negativen Elektrode im Allgemeinen gleichmäßig ist und die aus der positiven Elektrode extrahierten Lithiumionen auch gleichmäßig zur negativen Elektrode gelangen, ist die durch die unzureichende negative Elektrode verursachte Lithiumentwicklung ebenfalls eine gleichmäßige Schicht. Der Schweregrad der Lithiumentwicklung hängt mit dem unzureichenden negativen Elektrodenüberschuss zusammen. Der Grad ist eng miteinander verbunden. Je höher der Grad an Überschuss und Mangel ist, desto schwerwiegender ist die Lithiumfällung.

(2) Lithiumanalyse an Yin und Yang

Wenn eine Batteriezelle auf einer Seite der positiven Elektrode mit einer starken Beschichtung oder auf einer Seite der negativen Elektrode leicht beschichtet ist, bewirkt dies, dass das Lithium auf beiden Seiten der negativen Elektrode der Batteriezelle auf der anderen Seite Lithium ablagert , die allgemein als Yin und Yang Seite bekannt ist. Die Grenzfläche zwischen Anode und Kathodenzelle auf der Lithium-sich entwickelnden Seite ist genau die gleiche wie die der negativen Elektrode mit überschüssigem oder unzureichendem Lithium, während die andere Seite goldgelb ist (für Graphitanode).

(3) Der positive Elektrodenkopf wird beschichtet, ohne Lithium auszudünnen

Wenn der positive Elektrodenkopf während des Beschichtens nicht verdünnt wird, kann der Verband an der positiven Elektrodenkopfposition dicker sein, so dass der negative Elektrodenkopf übermäßig und unzureichend ist, was zu einem Streifen des negativen Kopfes führt. Lithium analysieren.

2. Lithiumausstoß von Lithium-Ionen-Batterien, die nicht ordnungsgemäß von Ladegeräten hergestellt wurden

Da die Entwicklung von Lithium während der Ladestufe stattfindet, muss die Änderung des Lademechanismus auch einer der Gründe für die Entwicklung von Lithium sein. Das Folgende ist eine Liste mehrerer Fälle von Lithiumentwicklung aufgrund des Lademechanismus:

(1) Lithiumfällung durch Laden bei niedriger Temperatur

Der Grund für die Lithiumausfällung während des Ladens bei niedriger Temperatur ist, dass der Lithiumeinfügungswiderstand der negativen Elektrode bei niedrigen Temperaturen signifikant größer ist als der der positiven Elektrode. Obwohl Lithiumionen bei niedrigen Temperaturen relativ schnell von der positiven Elektrode entfernt werden können, können sie nicht rechtzeitig in die negative Elektrode eingeführt werden, wodurch eine Ausfällung verursacht wird. Lithium.

(2) Lithiumanalyse durch Hochgeschwindigkeitsladung

Wenn das Laden bei Raumtemperatur die Laderate blind erhöht, verursacht die negative Elektrode auch eine Lithiumausfällung, da die Lithiuminsertion nicht schnell abgeschlossen werden kann. Bei der herkömmlichen Kapazitätsausführung beträgt die maximale Laderate, der die Batteriezelle standhalten kann, etwa 1 ° C bis 1,5 ° C. Wenn das Produkt den Ladestrom während des Gebrauchs weiter erhöhen muss, ist eine spezielle Konstruktion des Polstücks und des Elektrolyten erforderlich. Andernfalls ist die Lithiumentwicklung umso schwerwiegender, je höher die Laderate ist.

(3) Lithiumüberladung

Wenn die Ladespannung oder Ladekapazität der Batterie den Auslegungswert stark überschreitet, werden mehr überschüssige Lithiumionen aus der positiven Elektrode extrahiert. Da die negative Elektrode ausgelegt ist, ist für diese überschüssigen Lithiumionen kein Platz. Lithium ist unvermeidlich. Während der Überladung ist die Deinterkalation von Lithiumionen von der positiven Elektrode gleichmäßig und ändert sich nicht mit der Position des Polstücks, so dass die durch Überladung verursachte Lithiumentwicklung auch eine gleichmäßige Schicht ist.

3. Lithiumentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien durch abnormale Lithium-Einfügungswege

Beim Laden einer Lithium-Ionen-Batterie werden Lithiumionen aus der positiven Elektrode extrahiert und dann durch den Elektrolyten in die negative Elektrode eingeführt. Wenn jedoch die Grenzfläche zwischen der positiven und der negativen Elektrode nicht in gutem Kontakt steht, fallen Lithiumionen auf der Oberfläche der negativen Elektrode aus. Die Details sind wie folgt:

(1) Membranfalten zur Analyse von Lithium

Wenn der Separator aufgrund seiner eigenen Qualität zerknittert ist, können die Lithiumionen an der entsprechenden Position, nachdem sie von der positiven Elektrode deinterkaliert wurden, nicht gleichmäßig in die negative Elektrode eingeführt werden. Infolgedessen wird die negative Elektrode an der entsprechenden Position entweder braun mit unzureichender Lithiumeinlagerung oder sie wird streifenartiges Lithium mit der gleichen Crimprichtung.

(2) Verformung der Batteriezelle zur Analyse von Lithium

Wenn die Dicke der Batteriezelle groß ist, kann sie sich leicht verformen. Wenn die Verformung schwerwiegend ist, kann das Polstück, das der verformten Position der Batteriezelle entspricht, in schlechtem Kontakt sein, was zu dem streifenförmigen Bereich mit schlechtem Lithiumeinsatz in der obigen Abbildung führt, der gelegentlich von einer Analyse begleitet wird. Lithium.

(3) Konventionelle Bildung und kein Heiß- und Kaltpressen von Lithium vor der Bildung

Wenn die Dicke der Zelle relativ groß ist, selbst wenn die herkömmliche Bildung ohne heißes und kaltes Pressen nach der Flüssigkeitsinjektion durchgeführt wird, ist die Grenzfläche nicht zu problematisch. Bei einigen dünnen Zellen mit einer Dicke von weniger als 3 mm ist die Grenzfläche jedoch miserabler, wenn während der Formation keine Klemmung erfolgt und das Heiß- und Kaltpressen oder das Backen der Vorrichtung vor der Bildung vergessen wird.

Da der Kontakt zwischen dünnen Batterien an der Grenzfläche schwer zu schließen ist, kann das Formationsgas nicht vollständig entladen werden, wenn vor und während der Formation kein Druck auf die Oberfläche ausgeübt wird, und der Grenzflächenkontakt wird beeinträchtigt, was zu unzureichendem punktförmigem Lithium führt Insertion und punktförmige Lithiumfällung.

4) Die Vorrichtung wird ohne Druck zu Lithium geformt

Da die Bildung der Vorrichtung häufig von einem hohen Strom und einem hohen Ladungs-SOC begleitet wird, ist die Gasproduktionsrate während der Bildung schneller und die Batterieschnittstelle nach der Bildung weist ein offensichtliches Goldgelb auf, und die Position, die der unzureichenden Lithiumeinfügung entspricht, wird offensichtlicher. Ob es sich um eine dünne Zelle handelt, die vor der Bildung nicht heiß oder kalt gepresst wird, oder um eine Zelle, die von der Vorrichtung gebildet, aber nicht unter Druck gesetzt werden sollte, solange das Problem vor der Entgasung festgestellt wird, dann entlädt sich die kleine Stromentladung mit der Vorrichtung und der Bildung kann wieder durchgeführt werden. Die Schnittstelle wurde deutlich verbessert.

(5) Zusammenfassung der Lithiumanalyse:

Wenn der Lithium-Insertionsweg abnormal ist, ist die offensichtlichste Grenzflächenanomalie der Batteriezelle die braun unzureichende Lithium-Insertionsfläche, gefolgt von der leichten Lithiumentwicklung an der entsprechenden Position. Aufgrund der unterschiedlichen Bildungsprozesse und -materialien kann sich das Phänomen der Lithiumausfällung, das durch einen schlechten Grenzflächenkontakt während der Bildung verursacht wird, von der obigen Abbildung unterscheiden.

4. Lithiumentwicklung der Lithiumionenbatterie durch abnormales Hauptmaterial

Während des Ladevorgangs besteht das Ziel von Lithiumionen darin, den SEI-Film zu durchdringen und schließlich in die negative Elektrode eingebettet zu werden. Wenn es ein Problem mit dem SEI-Film oder der negativen Elektrode gibt, das dazu führt, dass die Lithiumionen nicht normal eingefügt werden können, kann das Ergebnis nur eine Lithiumentwicklung sein.

(1) Lithium wird durch die negative Elektrode zerkleinert

Wenn die Verdichtung der negativen Elektrodenschicht ihre Grenze überschreitet, lagern sich Lithiumionen auf der Oberfläche der negativen Elektrode ab, wenn die negative Elektrodenstruktur zerkleinert wird oder nicht genügend Platz zum Einsetzen vorhanden ist. Die durch das Quetschen der negativen Elektrode verursachte Lithiumentwicklung kann nicht wie der schlechte chemische Kontakt repariert werden und hat fatale Auswirkungen auf die Kapazität und den Zyklus der Batterie.

(2) Lithiumentwicklung durch weniger Elektrolyt

Wenn der Batterie eine kleine Menge Flüssigkeit injiziert wird oder die Alterungszeit nach der Injektion kurz ist, kann der Elektrolyt die negative Elektrode nicht vollständig infiltrieren, und die Position, an der die Infiltration nicht vollständig infiltriert ist, bildet einen kleinen schwarzen Fleck mit kein Lithium eingebettet wie in der obigen Abbildung gezeigt. Um den schwarzen Fleck kann es zu einer leichten Lithiumentwicklung kommen.

(3) Lithiumentwicklung mit nicht übereinstimmendem Elektrolyten

Das aus diesem Grund verursachte Prinzip der Lithiumentwicklung wird von Wenwu nicht vollständig verstanden. Es wird vermutet, dass der Elektrolyt und die negative Elektrode nicht übereinstimmen, was dazu führt, dass der SEI-Film zu dick oder ungleichmäßig ist und dann das Einbringen von Lithiumionen behindert. oder der Elektrolyt kann nicht vollständig in die negative Elektrode infiltrieren, was Schwierigkeiten beim Einsetzen von Lithiumionen verursacht.

(4) Lithiumentwicklung durch direkte Trennung ohne Bildung

Wenn die Batteriezelle direkt mit einem separaten Volumen geladen wird, ohne einen kleinen Strom zu bilden, kann der SEI-Film nicht effektiv gebildet werden, was die Einführung von Lithiumionen in die negative Elektrode beeinflusst und eine Lithiumentwicklung während des Ladevorgangs verursacht. Das entsprechende Lithiumanalysebild ist wie ein Punkt, wie in der obigen Abbildung gezeigt.

(5) Der Wassergehalt überschreitet den Standard zur Analyse von Lithium

Eine kleine Menge Wasser trägt zur Bildung des SEI-Films bei, aber wenn der Wassergehalt den Standard überschreitet, reagiert er mit dem Lithiumsalz im Elektrolyten und zerstört die SEI-Filmzusammensetzung, wodurch die Insertion von Lithiumionen in das Negativ beeinflusst wird Elektrode und Bildung der Unregelmäßigkeiten im obigen Bild Brauner Bereich, manchmal tritt auch der braune Bereich Lithiumentwicklung auf.