Alasan deformasi dan pemuaian baterai setelah bersepeda
Perusahaan baterai lithium polimer yang terkenal secara global-JXBT
Setelah bersepeda, alasan deformasi dan pemuaian baterai:
Ekspansi potongan kutub terutama dibagi menjadi ekspansi fisik dan kimia;
1. Ekspansi fisik:
Analisis alasan sel berliku:
Setelah diparut atau diputar selama beberapa minggu, lilitan baterai polimer litium-dan-ukuran kecil akan berubah bentuk seiring ketebalannya. Setelah baterai diisi dan dikosongkan, karena deformasi material (terutama potongan kutub dan film isolasi), lapisan dalam sel terlalu kecil di sudut, dan konsentrasi tegangan dihasilkan sepanjang lebar sel, yang pada gilirannya menyebabkan potongan kutub sel terpelintir dan sel menekuk dan berubah bentuk;
2. Ekspansi kimia:
Alasan kimiawi diwujudkan sebagai perluasan potongan kutub;
Ketebalan sel baterai litium-ion meningkat saat mengisi daya, yang terutama disebabkan oleh perluasan elektroda negatif. Laju ekspansi elektroda positif hanya 2~4%, dan elektroda negatif biasanya terdiri dari grafit, pengikat, dan karbon konduktif. Tingkat ekspansi material grafit itu sendiri mencapai 10%. Faktor utama yang mempengaruhi perubahan laju ekspansi elektroda negatif grafit meliputi: pembentukan film SEI, keadaan muatan (SOC) dan faktor lainnya.
(A). Pembentukan film SEI: Selama pengisian dan pengosongan pertama baterai ion litium, elektrolit mengalami reaksi reduksi pada partikel grafit pada antarmuka cair-padat, membentuk lapisan pasivasi (film SEI) yang menutupi permukaan material elektroda. Pembuatan film SEI membuat ketebalan anoda meningkat secara signifikan, dan berkat film SEI, ketebalan sel meningkat sekitar 4%. Dari perspektif proses siklus jangka panjang, sesuai dengan struktur fisik dan permukaan spesifik grafit yang berbeda, proses siklus akan terjadi pembubaran SEI dan proses dinamis produksi SEI baru. Misalnya, grafit serpihan memiliki laju muai lebih besar dibandingkan grafit bola.
(B). Selama siklus sel keadaan bermuatan, pemuaian volume anoda grafit dan SOC sel memiliki hubungan fungsi periodik yang baik, yaitu, karena ion litium terus tertanam dalam grafit (SOC sel meningkat), volume secara bertahap mengembang. Ketika ion litium dilepaskan dari anoda grafit, SOC sel secara bertahap berkurang, dan volume anoda grafit yang sesuai secara bertahap menurun.
(C). (3) Dari sudut pandang kepadatan pemadatan material, kepadatan pemadatan memiliki dampak yang lebih besar pada anoda grafit. Selama pengepresan dingin pada potongan tiang, tegangan tekan yang besar dihasilkan pada lapisan film anoda grafit. Stres ini dipanggang pada suhu tinggi pada potongan tiang berikutnya. Sulit untuk melepaskan proses sepenuhnya. Ketika baterai diisi dan dikosongkan secara siklis, karena interaksi antara penyisipan dan ekstraksi ion litium, pembengkakan elektrolit pada perekat, dan faktor lainnya, tekanan membran dilepaskan selama siklus dan laju ekspansi meningkat. Di sisi lain, kepadatan pemadatan menentukan ukuran volume pori lapisan membran anoda. Volume pori pada lapisan membran besar, yang secara efektif dapat menyerap volume potongan kutub yang diperluas. Volume porinya kecil. Ketika potongan tiang mengembang, tidak ada cukup ruang untuk menyerap pemuaian. Volume yang dihasilkan saat ini hanya dapat mengembang ke luar lapisan membran, yang dinyatakan sebagai pemuaian volume lembaran anoda.
(D). Faktor lain: kekuatan rekat perekat (kekuatan rekat antarmuka antara perekat, partikel grafit, karbon konduktif dan pengumpul arus), laju pengisian dan pengosongan, kemampuan pembengkakan perekat dan elektrolit, bentuk partikel grafit Kepadatan curahnya dan peningkatan volume potongan tiang yang disebabkan oleh kegagalan perekat selama siklus memiliki efek tertentu pada ekspansi anoda.
Perhitungan tingkat ekspansi:
(Ketebalan baterai setelah pemuaian-Ketebalan baterai sebelum pemuaian)/Ketebalan baterai sebelum pemuaian * 100%
Koefisien muai adalah karakteristik fisik baterai, dan umur siklus adalah karakteristik elektrokimia. Tidak ada hubungan langsung antara keduanya. Siklus hidup mengacu pada berapa kali baterai dapat digunakan berulang kali.
Persyaratan pengujian untuk siklus: arus pengisian dan pengosongan 1C, 300 siklus, baterai tidak bocor, tidak ada kebakaran, tidak ada ledakan, dan kapasitas baterai lebih besar dari atau sama dengan 80%, yang menunjukkan memenuhi syarat.
Mempertimbangkan produk akhir, jika pemuaian baterai tidak mempengaruhi penggunaan produk (misalnya, pemuaian baterai tidak menyebabkan wadah produk mengembang/merusak bentuk wadah), dan setelah siklus memenuhi berbagai spesifikasi, baterai dapat digunakan secara normal;
