เหตุผลสําหรับวิวัฒนาการลิเธียมของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นปรากฏการณ์ที่ผิดปกติอย่างมากในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม

รัฐวิวัฒนาการลิเธียมที่แตกต่างกันมักจะสอดคล้องกับเหตุผลที่แตกต่างกัน การวิเคราะห์เหตุผลตามรัฐวิวัฒนาการลิเธียมสามารถปรับปรุงผลผลิตของผลิตภัณฑ์

จากมุมมองทั่วไปสาเหตุของวิวัฒนาการลิเธียมในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบ่งออกเป็นห้าประเภท: วิวัฒนาการลิเธียมที่เกิดจากขั้วลบไม่เพียงพอ วิวัฒนาการลิเธียมที่เกิดจากการชาร์จกลไก; วิวัฒนาการลิเทียมที่เกิดจากเส้นทางการแทรกลิเธียมผิดปกติ; วิวัฒนาการลิเทียมที่เกิดจากวัสดุหลักที่ผิดปกติ การสะสมลิเธียมที่ตําแหน่งคงที่ที่เกิดจากเหตุผลพิเศษ ต่อไปนี้เป็นคําอธิบายเกี่ยวกับเหตุผลเฉพาะสําหรับวิวัฒนาการลิเธียมสําหรับเหตุผลห้าประการข้างต้น

1.ลิเธียมวิวัฒนาการของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เกิดจากขั้วลบไม่เพียงพอ

หลังจากไอออนลิเธียมถูกปล่อยออกมาจากขั้วบวกในระหว่างการชาร์จพวกเขาจะต้องมีปลายทาง โดยทั่วไปชะตากรรมจะถูกฝังอยู่ในขั้วลบ แต่เมื่อขั้วลบไม่เพียงพอและขั้วลบสามารถใส่ไอออนลิเธียมน้อยกว่าอิเล็กโทรดบวก deintercalated ไอออนลิเธียมไอออนลิเธียมสามารถ precipitated บนพื้นผิวของขั้วลบ ขั้วลบส่วนเกินไม่เพียงพอสามารถถือเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการตกตะกอนลิเธียม

ตามตําแหน่งของขั้วลบไม่เพียงพอเกินจะสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มต่อไปนี้ของเงื่อนไขการวิเคราะห์ลิเธียม:

(1)วิวัฒนาการลิเธียมที่มีส่วนเกินไม่เพียงพอของขั้วบวกธรรมดา

เมื่อขั้วลบไม่เพียงพอมากเกินไปมีพื้นที่ไม่เพียงพอสําหรับลิเธียมไอออนที่จะแทรกจากขั้วบวกไปยังขั้วลบ ดังนั้นลิเธียมโลหะเท่านั้นที่สามารถเกิดขึ้นและตกตะกอนบนพื้นผิวของขั้วลบ เนื่องจากระดับของส่วนเกินไม่เพียงพอของขั้วลบโดยทั่วไปสม่ําเสมอและไอออนลิเธียมที่สกัดจากขั้วบวกยังสม่ําเสมอมาขั้วลบวิวัฒนาการของลิเธียมที่เกิดจากขั้วลบไม่เพียงพอยังเป็นชั้นเหมือนกัน ความรุนแรงของวิวัฒนาการลิเธียมเกี่ยวข้องกับขั้วลบไม่เพียงพอเกิน. ระดับการศึกษามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิด, สูงกว่าระดับเกินและการขาด, รุนแรงมากขึ้นฝนลิเธียม.

(2)ลิเธียมวิเคราะห์หยินและหยาง

เมื่อเซลล์แบตเตอรี่เคลือบด้วยสารเคลือบหนักด้านหนึ่งของขั้วบวกหรือเคลือบเบาๆในด้านหนึ่งของขั้วลบก็จะทําให้เกิดลิเธียมทั้งสองด้านของขั้วลบของเซลล์แบตเตอรี่เพื่อฝากลิเธียมในด้านอื่น ๆ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นหยินและหยางด้าน อินเตอร์เฟซของขั้วบวกและเซลล์ขั้วบวกในด้านการพัฒนาลิเธียมเป็นตรงเช่นเดียวกับขั้วลบที่มีเกินหรือไม่เพียงพอลิเธียมในขณะที่ด้านอื่น ๆ ที่เป็นสีเหลืองทอง (สําหรับขั้วบวกกราไฟท์)

(3)หัวขั้วบวกจะถูกเคลือบโดยไม่ต้องผอมบางออกลิเธียม

หากหัวอิเล็กโทรดบวกไม่ทําให้บางลงในระหว่างการเคลือบน้ําสลัดที่ตําแหน่งหัวขั้วบวกอาจหนาขึ้นเพื่อให้มีมากเกินไปและไม่เพียงพอที่สอดคล้องกับหัวขั้วลบส่งผลให้เป็นแถบของหัวลบ วิเคราะห์ลิเธียม

2.ลิเธียม- ขับไล่ของแบตเตอรี่ลิเธียม- ไอออนที่ผลิตอย่างไม่ถูกต้องโดยชาร์จ

เนื่องจากวิวัฒนาการของลิเธียมเกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนการชาร์จการเปลี่ยนแปลงในกลไกการชาร์จจะต้องเป็นหนึ่งในเหตุผลสําหรับวิวัฒนาการของลิเธียม ต่อไปนี้เป็นรายการของหลายกรณีของวิวัฒนาการลิเธียมเนื่องจากกลไกการชาร์จ:

(1)ลิเธียมฝนโดยการชาร์จอุณหภูมิต่ํา

เหตุผลสําหรับการตกตะกอนลิเทียมในระหว่างการชาร์จอุณหภูมิต่ําคือความต้านทานการแทรกลิเธียมของขั้วลบที่อุณหภูมิต่ําอย่างมีนัยสําคัญมากกว่าของขั้วบวก แม้ว่าไอออนลิเธียมสามารถถอดออกจากขั้วบวกได้อย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิต่ํา แต่ก็ไม่สามารถใส่ขั้วลบได้ในเวลาจึงทําให้เกิดการตกตะกอน ลิเธียม

(2)ลิเธียมวิเคราะห์โดยอัตราการชาร์จสูง

หากชาร์จที่อุณหภูมิห้องสุ่มสี่สุ่มห้าเพิ่มอัตราการชาร์จขั้วลบจะทําให้เกิดการตกตะกอนลิเธียมเนื่องจากไม่สามารถที่จะแทรกลิเธียมได้อย่างรวดเร็ว ภายใต้การออกแบบประเภทความจุทั่วไปอัตราค่าใช้จ่ายสูงสุดที่เซลล์แบตเตอรี่สามารถทนต่อได้ประมาณ 1C ~ 1.5C หากผลิตภัณฑ์ต้องเพิ่มกระแสประจุระหว่างการใช้งานจําเป็นต้องมีการออกแบบพิเศษของชิ้นส่วนเสาและอิเล็กโทรไลต์ มิฉะนั้นยิ่งอัตราค่าใช้จ่ายที่ร้ายแรงมากขึ้นวิวัฒนาการลิเธียมจะเป็น

(3)ขูดลิเธียมขูดเลือด

เมื่อแรงดันไฟฟ้าชาร์จหรือความจุของแบตเตอรี่มากเกินกว่าค่าการออกแบบ, ประจุลิเธียมส่วนเกินจะถูกดึงออกมาจากขั้วบวกของ เนื่องจากอิเล็กโทรดลบได้รับการออกแบบไม่มีพื้นที่สําหรับไอออนลิเธียมส่วนเกินเหล่านี้ ลิเธียมเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ในระหว่างการขูดเลือดขูดเนื้อ, การยับยั้งของไอออนลิเธียมจากขั้วบวกเป็นเครื่องแบบและไม่แตกต่างกันกับตําแหน่งของเสาชิ้น, ดังนั้นวิวัฒนาการลิเธียมที่เกิดจากการชาร์จมากเกินไปยังเป็นชั้นเครื่องแบบ.

3.ลิเธียมวิวัฒนาการของแบตเตอรี่ลิเธียม- ไอออนที่เกิดจากเส้นทางการแทรกลิเธียมผิดปกติ

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไอออนลิเธียมไอออนจะถูกสกัดจากขั้วบวกแล้วใส่ลงในขั้วลบผ่านอิเล็กโทรไลต์ อย่างไรก็ตามหากอินเทอร์เฟซระหว่างขั้วบวกและขั้วลบไม่ได้อยู่ในการติดต่อที่ดีก็จะทําให้ไอออนลิเธียมตกตะกอนบนพื้นผิวของขั้วลบ รายละเอียดดังต่อไปนี้

(1)ไดอะแฟรมริ้วรอยเพื่อวิเคราะห์ลิเธียม

เมื่อตัวคั่นมีรอยย่นเนื่องจากคุณภาพของตัวเองหลังจากที่ไอออนลิเธียมที่ตําแหน่งที่สอดคล้องกันจะถูกยับยั้งจากขั้วบวกพวกเขาไม่สามารถแทรกอย่างสม่ําเสมอลงในขั้วลบ เป็นผลให้ขั้วลบที่ตําแหน่งที่เกี่ยวข้องจะกลายเป็นสีน้ําตาลกับลิเธียมไม่เพียงพอหรือจะกลายเป็นลิเธียมลายเหมือนกับทิศทางเดียวกันของการจีบ

(2)ความผิดปกติของเซลล์แบตเตอรี่ในการวิเคราะห์ลิเธียม

เมื่อความหนาของเซลล์แบตเตอรี่มีขนาดใหญ่มันเป็นเรื่องง่ายที่จะเปลี่ยนรูป เมื่อความผิดปกติร้ายแรงชิ้นส่วนเสาที่สอดคล้องกับตําแหน่งที่ผิดปกติของเซลล์แบตเตอรี่อาจจะอยู่ในการติดต่อที่ไม่ดีส่งผลให้บริเวณที่ลิเทียมแทรกรูปแถบในรูปข้างต้นซึ่งบางครั้งจะมาพร้อมกับการวิเคราะห์ ลิเธียม

(3)ก่อตัวแบบเดิมและไม่มีความร้อนและเย็นกดของลิเธียมก่อนที่จะก่อ

หากความหนาของเซลล์มีขนาดใหญ่มากแม้ว่าการก่อตัวแบบเดิมจะดําเนินการโดยไม่ต้องกดร้อนและเย็นหลังจากการฉีดของเหลวอินเตอร์เฟซจะไม่เป็นปัญหามากเกินไป อย่างไรก็ตามสําหรับบางเซลล์บางที่มีความหนาน้อยกว่า 3mm ถ้าไม่มีการหนีบในระหว่างการสร้างและการกดร้อนและเย็นหรืออบจะลืมก่อนที่จะสร้างอินเตอร์เฟซจะอนาถมากขึ้น

เนื่องจากการสัมผัสระหว่างแบตเตอรี่บางเป็นเรื่องยากที่จะปิดที่อินเตอร์เฟซ, ถ้าไม่มีความดันถูกนําไปใช้กับพื้นผิวก่อนและในระหว่างการก่อตัว, ก๊าซก่อตัวไม่สามารถออกอย่างสมบูรณ์และการติดต่ออินเตอร์เฟซจะได้รับผลกระทบ, ส่งผลให้ไม่เพียงพอจุดเหมือนลิเธียมแทรกและจุดเหมือนลิเธียม.

4)ติดตั้งจะเกิดขึ้นในลิเธียมโดยไม่ต้องความดัน

เนื่องจากการก่อตัวของฟิกซ์เจอร์มักจะมาพร้อมกับสูงในปัจจุบันและค่าใช้จ่ายสูง SOC, อัตราการผลิตก๊าซในระหว่างการก่อตัวได้เร็วขึ้นและอินเตอร์เฟซของแบตเตอรี่หลังจากการก่อตัวของจะมีสีเหลืองทองที่เห็นได้ชัดและตําแหน่งที่สอดคล้องกับการแทรกลิเธียมไม่เพียงพอจะดูชัดเจนมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นเซลล์บางๆ ที่ไม่ร้อนหรือเย็นกดก่อนก่อหรือเซลล์ที่ควรจะเกิดขึ้นจากการติดตั้ง แต่ไม่กดตราบเท่าที่ปัญหาที่พบก่อน degassing แล้วปล่อยกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีการติดตั้งและการก่อตัวของสามารถดําเนินการอีกครั้ง อินเทอร์เฟซได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสําคัญ

(5)สรุปการวิเคราะห์ลิเธียม:

เมื่อเส้นทางแทรกลิเทียมผิดปกติความผิดปกติของอินเตอร์เฟซที่ชัดเจนที่สุดของเซลล์แบตเตอรี่เป็นพื้นที่แทรกลิเธียมไม่เพียงพอสีน้ําตาลตามด้วยวิวัฒนาการลิเธียมเล็กน้อยที่ตําแหน่งที่สอดคล้องกัน เนื่องจากกระบวนการก่อตัวที่แตกต่างกันและวัสดุปรากฏการณ์ของการตกตะกอนลิเทียมที่เกิดจากการติดต่อติดต่อที่ไม่ดีในระหว่างการก่อตัวอาจแตกต่างจากภาพประกอบข้างต้น

4.ลิเธียมวิวัฒนาการของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เกิดจากวัสดุหลักที่ผิดปกติ

ในระหว่างกระบวนการชาร์จปลายทางของไอออนลิเธียมคือการเจาะฟิล์ม SEI และในที่สุดก็จะถูกฝังอยู่ในขั้วลบ หากมีปัญหากับฟิล์ม SEI หรือขั้วลบทําให้ไอออนลิเธียมไม่สามารถที่จะแทรกได้ตามปกติแล้วผลสามารถเป็นวิวัฒนาการลิเธียมเท่านั้น

(1)ลิเธียมถูกบดโดยขั้วลบ

เมื่อการบดอัดของแผ่นอิเล็กโทรดลบเกินขีด จํากัด ของลิเธียมไอออนจะถูกฝากไว้บนพื้นผิวของขั้วลบเมื่อโครงสร้างขั้วลบถูกบดหรือมีพื้นที่ไม่เพียงพอสําหรับการแทรก วิวัฒนาการลิเทียมที่เกิดจากการบดของขั้วลบไม่สามารถซ่อมแซมได้เช่นการสัมผัสทางเคมีที่ไม่ดีและมีผลกระทบร้ายแรงต่อความจุและวงจรของแบตเตอรี่

(2)วิวัฒนาการลิเธียมที่เกิดจากอิเล็กโทรไลน้อย

เมื่อแบตเตอรี่ถูกฉีดด้วยของเหลวจํานวนเล็กน้อยหรือเวลาชราหลังจากการฉีดสั้นอิเล็กโทรไลต์จะไม่สามารถแทรกซึมขั้วลบได้อย่างสมบูรณ์และตําแหน่งที่แทรกซึมไม่แทรกซึมอย่างสมบูรณ์จะก่อให้เกิดจุดสีดําขนาดเล็กที่ไม่มีลิเธียมฝังไว้ดังที่แสดงในรูปด้านบน อาจมีลิเธียมวิวัฒนาการเล็กน้อยรอบจุดสีดํา

(3)วิวัฒนาการลิเธียมกับอิเล็กโทรไลต์ไม่ตรงกัน

หลักการวิวัฒนาการของลิเธียมที่เกิดจากเหตุผลนี้ไม่เข้าใจโดย Wenwu เป็นที่คาดเดาว่าอิเล็กโทรไลต์และขั้วลบไม่ได้จับคู่ซึ่งทําให้ฟิล์ม SEI จะหนาเกินไปหรือไม่สม่ําเสมอแล้วขัดขวางการแทรกของไอออนลิเธียม; หรืออิเล็กโทรไลต์ไม่สามารถแทรกซึมเข้าไปในขั้วลบได้อย่างเต็มที่ทําให้เกิดความยากลําบากในการแทรกลิเธียมไอออน

(4)วิวัฒนาการลิเธียมที่เกิดจากการแยกโดยตรงโดยไม่ต้องเกิดขึ้น

หากเซลล์แบตเตอรี่ถูกชาร์จโดยตรงด้วยปริมาตรที่แยกต่างหากโดยไม่สร้างกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กฟิล์ม SEI ไม่สามารถเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งจะส่งผลต่อการแทรกไอออนลิเธียมลงในขั้วลบและทําให้เกิดวิวัฒนาการลิเธียมในระหว่างกระบวนการชาร์จ ภาพการวิเคราะห์ลิเธียมที่สอดคล้องกันเป็นเหมือนจุดที่แสดงในรูปด้านบน

(5)ปริมาณน้ําเกินกว่ามาตรฐานในการวิเคราะห์ลิเธียม

ปริมาณน้ําขนาดเล็กก่อให้เกิดการก่อตัวของฟิล์ม SEI แต่เมื่อเนื้อหาน้ําเกินมาตรฐานก็จะทําปฏิกิริยากับเกลือลิเธียมในอิเล็กโทรไลต์และทําลายองค์ประกอบของฟิล์ม SEI จึงมีผลต่อการแทรกของไอออนลิเธียมเป็นขั้วลบและก่อตัวผิดปกติในภาพข้างต้นพื้นที่สีน้ําตาลบางครั้งพื้นที่สีน้ําตาลจะยังเกิดขึ้นลิเธียม