Литий батареясының орамасының ұяшықтарының ішкі ақаулар картасы

Литий батареясының орамасының ұяшықтарының ішкі ақаулар картасы

Орам - литий-иондық аккумуляторларды өндіру процесінде оң және теріс электрод тақталары мен сепараторларды біріктіретін негізгі процесс. Ақаулы өнімдер пайда болса, оң және теріс электрод тақталары мен сепараторларды қоса алғанда, катушка өзегі түгел ысырап болады. Шығымдылық деңгейі аккумулятордың өндірістік құнына айтарлықтай әсер етеді, сонымен қатар батареяның өнімділігі мен қауіпсіздігіне әсер етеді.

Әдетте, катушка өзегінің жалпы ішкі ақаулық карталары келесі суретте көрсетілген және әрбір карта оң электрод тақтасын, диафрагманы және теріс электрод тақтасын қамтиды.

1-сурет Орам өзегінің ішкі ақаулар картасы

Олардың ішінде бірінші қатар (а) ішкі ақаулары жоқ қалыпты үлгі болып табылады.

Екінші қатардағы (b) үшінші фотосуретте электрод пластинасының иілу деформациясы көрсетілген, ол орау процесінде кернеудің жақсы бақыланбауына және электрод пластинасының майысуына байланысты болуы мүмкін. Бұл ақау зарядтау және разрядтау кезінде қайталанатын кеңею және қысқару кезінде аккумулятор электродында көптеген әжімдерді тудыруы мүмкін, сыйымдылықты пайдалануды шектейді және литий тұнбасы сияқты мәселелерге әкелуі мүмкін.

Үшінші қатардағы ақау (c) диафрагмада металды бөгде заттардың болуы болып табылады, олар электродты дайындау немесе тасымалдау процестері, мысалы, электродты илемдеу, кесу және басқа процестер кезінде енгізілген болуы мүмкін. Сондай-ақ, орамдық процесс полюс бөліктерін кесу нәтижесінде пайда болатын фольга қалдықтары болуы мүмкін. Металл бөгде заттар аккумулятордың ішіндегі микро қысқа тұйықталуларды тудыруы, қатты өздігінен зарядсыздануын тудыруы және қауіпсіздікке қауіп төндіруі мүмкін. Жалпы анықтау әдістеріне негізінен аккумулятордың өзек оқшаулауының кернеуге төзімділігін сынау, жоғары температураның қартаюын бақылау және біліктілігі жоқ өнімдердің к-мәнін өздігінен разрядтау кіреді.

Төртінші қатардағы (d) негізгі мәселе - біркелкі емес жабын, оның ішінде оң және теріс беттердің екі түрлі қалыңдығы және бір жағында жабын жоқ. Бұл ақау негізінен электродты дайындау процесінде қаптау процесінде немесе жабынның ажырауынан туындайды. Әдетте, ПЗС анықтау полюстер пластинасын илемдеу және кесу процестері үшін орнатылады, ал ақаулы полюс тақталары орау процесінде ақаулы өнімдерді жою үшін белгіленеді. Дегенмен, ақауы бар өнімдерді 100% жоюға кепілдік жоқ. Бұл жағдай орын алса, батарея сыйымдылығы жоғалып, оң және теріс электрод сыйымдылығының сәйкессіздігі бар, бұл литий жауын-шашынына және басқа мәселелерге әкеледі.

Бесінші қатардағы ақау (e) ішінде шаң сияқты металл емес бөгде заттардың болуы. Бұл жағдай металл бөгде заттар сияқты зиянды болмаса да, батареяның жұмысына да әсер етуі мүмкін. Өлшем салыстырмалы түрде үлкен болған кезде, ол диафрагманың сынуына және оң және теріс полюстер арасындағы микро қысқа тұйықталуға әкелуі мүмкін.

Жоғарыда келтірілген графикті алу әдісі келесідей: катушка өзегін A және B жабысқақ эпоксидті шайырға ендіру және катушка өзегінің ішкі құрылымдық сипаттамаларын сақтау үшін қатайту. Көлденең қиманы кесіңіз, оны тегістеуішпен ұнтақтаңыз, үлгіні алу үшін оны жылтыратыңыз және сканерлеуші ​​электронды микроскоп арқылы бақылаңыз. Көптеген фотосуреттер алынды және осы ақау үлгілерін анықтады.

2-сурет Өзек микроқұрылымын бақылау процесі


Сонымен қатар, 3-суретте көрсетілгендей, жара ұяшығының бұрыштарында полюстің сынуы болуы мүмкін. Тірек бөлігі тым сынғыш және үлкен қалыңдыққа ие, ол әсіресе сынуға бейім.

Жоғарыда орам өзегінің ішкі ақаулар картасы берілген.