Nguyên nhân khiến pin bị biến dạng và giãn nở sau khi đạp xe
Công ty pin lithium polymer nổi tiếng toàn cầu-JXBT
Sau khi đạp xe, nguyên nhân khiến pin bị biến dạng và giãn nở:
Sự giãn nở của mảnh cực chủ yếu được chia thành sự giãn nở vật lý và hóa học;
1. Mở rộng vật lý:
Phân tích lý do của tế bào cuộn dây:
Sau khi mài hoặc quay vòng vài tuần, pin lithium polymer cuộn dây cỡ trung-và-nhỏ sẽ biến dạng về độ dày. Sau khi pin được sạc và xả, do sự biến dạng của vật liệu (chủ yếu là mảnh cực và màng cách ly), lớp bên trong của ô quá nhỏ ở góc và nồng độ ứng suất được tạo ra dọc theo chiều rộng của ô, từ đó làm cho mảnh cực của ô bị xoắn và ô bị uốn cong và biến dạng;
2. Sự giãn nở hóa học:
Nguyên nhân hóa học được biểu hiện ở sự giãn nở của mảnh cực;
Độ dày của tế bào pin lithium{0}}ion tăng lên trong khi sạc, điều này chủ yếu là do sự giãn nở của điện cực âm. Tốc độ giãn nở của điện cực dương chỉ là 2 ~ 4% và điện cực âm thường bao gồm than chì, chất kết dính và carbon dẫn điện. Tốc độ giãn nở của vật liệu than chì đạt tới 10%. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự thay đổi tốc độ giãn nở của điện cực âm than chì bao gồm: sự hình thành màng SEI, Trạng thái điện tích (SOC) và các yếu tố khác.
(Một). Sự hình thành màng SEI: Trong lần sạc và xả đầu tiên của pin lithium ion, chất điện phân trải qua phản ứng khử ở các hạt than chì ở giao diện chất lỏng-rắn, tạo thành một lớp thụ động (màng SEI) bao phủ bề mặt vật liệu điện cực. Việc tạo ra màng SEI làm cho độ dày cực dương tăng lên đáng kể và do có màng SEI nên độ dày của tế bào tăng khoảng 4%. Từ góc độ của quá trình chu trình dài hạn, theo cấu trúc vật lý và bề mặt cụ thể của các loại than chì khác nhau, quá trình chu trình sẽ xảy ra sự phân hủy SEI và quá trình động sản xuất SEI mới. Ví dụ, than chì vảy có tốc độ giãn nở lớn hơn than chì hình cầu.
(b). Trong chu kỳ của tế bào trạng thái tích điện, sự giãn nở thể tích của cực dương than chì và SOC của tế bào có mối quan hệ chức năng tuần hoàn tốt, nghĩa là khi các ion lithium liên tục được nhúng vào than chì (SOC của tế bào tăng lên), âm lượng sẽ tăng dần Khi các ion lithium được giải phóng khỏi cực dương than chì, SOC của tế bào giảm dần và thể tích cực dương than chì tương ứng giảm dần.
(c). (3) Từ góc độ mật độ nén của vật liệu, mật độ nén có tác động lớn hơn đến cực dương than chì. Trong quá trình ép nguội mảnh cực, một ứng suất nén lớn được tạo ra trong lớp màng cực dương than chì. Ứng suất này được nung ở nhiệt độ cao ở mảnh cực tiếp theo. Rất khó để giải phóng hoàn toàn quá trình. Khi pin được sạc và xả theo chu kỳ, do sự tương tác giữa việc chèn và chiết ion lithium, sự phồng lên của chất điện phân ở chất kết dính và các yếu tố khác, ứng suất màng được giải phóng trong chu kỳ và tốc độ giãn nở tăng lên. Mặt khác, mật độ nén xác định kích thước thể tích lỗ rỗng của lớp màng anode. Thể tích lỗ rỗng trong lớp màng lớn, có thể hấp thụ hiệu quả thể tích giãn nở của mảnh cực. Thể tích lỗ chân lông nhỏ. Khi mảnh cực giãn nở, không có đủ không gian để hấp thụ sự giãn nở. Thể tích được tạo ra tại thời điểm này chỉ có thể giãn nở ra bên ngoài lớp màng, được biểu thị bằng sự giãn nở thể tích của tấm cực dương.
(d). Các yếu tố khác: cường độ bám dính của chất kết dính (độ bám dính của bề mặt giữa chất kết dính, các hạt than chì, carbon dẫn điện và bộ thu dòng điện), tốc độ tích điện và phóng điện, khả năng trương nở của chất kết dính và chất điện phân, hình dạng của các hạt than chì Mật độ khối lượng lớn của nó và sự gia tăng thể tích của mảnh cực do hỏng chất kết dính trong chu kỳ có ảnh hưởng nhất định đến sự giãn nở của cực dương.
Tính toán tốc độ giãn nở:
(Độ dày của pin sau khi mở rộng-Độ dày của pin trước khi mở rộng)/Độ dày của pin trước khi mở rộng * 100%
Hệ số giãn nở là đặc tính vật lý của pin và tuổi thọ của chu kỳ là đặc tính điện hóa. Không có mối quan hệ trực tiếp giữa hai. Tuổi thọ của chu kỳ đề cập đến số lần pin có thể được sử dụng nhiều lần.
Yêu cầu kiểm tra chu trình: dòng sạc và xả 1C, 300 chu kỳ, pin không bị rò rỉ, không cháy, không nổ và dung lượng pin Lớn hơn hoặc bằng 80%, chứng tỏ đủ tiêu chuẩn.
Xem xét sản phẩm cuối cùng, nếu việc mở rộng pin không ảnh hưởng đến việc sử dụng sản phẩm (ví dụ: việc mở rộng pin không làm cho vỏ sản phẩm bị giãn/biến dạng vỏ) và sau khi chu kỳ đáp ứng các thông số kỹ thuật khác nhau, pin có thể được sử dụng bình thường;
