낮은 세포 용량은 형성 후 배출 용량을 설계 값과 비교하는 데 기초한 직관적 인 판단입니다. 측정 용량이 설계 사양 아래로 떨어지면 첫 번째 단계는 형성 프로세스 매개 변수가 올바르게 설정되어 있는지 확인하는 것입니다 (예 : 방전 전류, 충전 기간, 컷오프 전압 및 형성 온도).
compened 형성 단계가 올바르게 확인되면 대체 장비 또는 채널을 사용하여 셀을 다시 테스트하여 형성 시스템의 잠재적 문제를 배제하십시오.
② 장비 교체 후 용량이 정상으로 유지되면 원래 형성 장비에 결함이 있습니다.
wertesting 후에 대한 저용량 문제가 지속되면 셀이 진정한 저용량을 나타내는 것으로 확인됩니다.
저용량을 확인한 후에는 빈도 및 심각도를 결정하기 위해 추가 분석이 필요합니다. 체계적인 근본 원인 분석 전에, 완전히 하전 된 저용량 셀을 분해하고 검사하십시오. 이상이 발견되지 않으면 잠재적 원인에는 불충분 한 양의 전극 코팅 중량 또는 부적절한 설계 마진이 포함될 수 있습니다. 결함이 감지되면 설계 또는 제조 문제를 고려해야합니다.
근본 원인 분석 : 설계 및 제조 관점
I. 설계 관련 요인
1. 재료 호환성
음성 전극과 전해질 사이의 호환성은 용량에 비판적으로 영향을 미칩니다. 새로 도입 된 양극 재료 또는 전해질의 경우, 테스트 중에 관찰 된 반복 된 리튬 플레이트는 재료 불일치를 강력하게 나타낸다. 잠재적 인 불일치 메커니즘에는 다음이 포함됩니다.
formation 형성 동안 제대로 형성되지 않았거나 지나치게 두껍게 또는 불안정한 SEI 층.
전해질의 PC (프로필렌 탄산염)는 흑연 각질 제거를 유발합니다.
③ 과도한 디자인 된 전극 면적 밀도/압축 밀도가 고급 전하/방전 능력을 방해합니다.
2. 용량 설계 마진
양의 전극 특이 적 용량 : 설계는 코팅 공차, 형성 장비 오류 및 탭 접착의 용량 손실을 설명해야합니다. 새로운 재료의 경우, 주어진 시스템 (양극/전해질 페어링)에서 달성 가능한 특정 용량을 정확하게 평가하십시오. 특정 용량은 형성 속도, 전하 컷오프 전류, 사이클링 속도 및 전해질 제제에 따라 다릅니다. 양의 전극 용량을 과대 평가하면 팽창 된 설계 값과 실제 저용량 셀이 있습니다.
음의 전극 과잉 및 CB 값 : 과도한 음성 전극 하중은 초기에 양성 전극 활용을 1-2% 향상시켜 최적의 수준을 넘어 SEI 형성 동안 과도한 돌이킬 수없는 리튬 소비는 일주일주기 방전 용량을 감소시킵니다.
3. 전해질 충전 및 보유
전해질 충전이 불충분하면 리튬 이온 인터 칼레이션/탈강기 효율이 감소합니다. 부적절한 전해질 보유를 갖는 세포는 양극 표면에 건조 전극 및 얇은 리튬 플레이트를 나타내며, 용량 손실에 직접 기여합니다.
II. 제조 관련 요인
1. 코팅 면적 밀도 편차
양성/음성 전극의 저체중 코팅은 저용량을 직접적으로 유발합니다. 양의 전극의 경우, 산 건조 후 중량 분석을 통해 코팅 중량을 확인하십시오. 불균일 한 코팅 두께 ( "음양 코팅"), 특히 음성 전극 언더 코팅은 또 다른 기여자입니다. 양의 전극의 과도한 전극은 특정 용량을 낮추지 만 종종 총 용량을 증가시킬 수 있습니다.
2. 캘린더링 중에 과잉 계산
과잉 경쟁 손상은 반짝이는 전극 표면에 의해 입증 된 활성 재료 구조를 손상시킵니다. 캐소드에서, 이것은 리튬 탈향을 방해합니다. 양극에서는 표면 리튬 도금 및 용량 페이드를 유도합니다.
3. 조립 공차
열악한 전극 정렬, 분리기 주름 또는 내부 마이크로-스코어는 로컬 임피던스와 저하 용량을 증가시킵니다. 주름진 분리기는 영향을받는 영역에서 불완전한 리튬 삽입 (비 골드 양극 외관)을 유발합니다.
4. 수분 함량 제어
높은 수분 수준 (전극, 전해질, 부적절한 글러브 박스 이슬 포인트 또는 탈기 공정)은 부작용 및 용량 손실을 유발합니다.
5. 환경 통제
높은 습도는 가수 분해 반응을 가속화하는 반면, 저온은 리튬 이온 확산을 방해하여 용량을 감소시킵니다. 형성 온도 편차는 또한 용량 측정 정확도에 영향을 미칩니다.
6. 다른 요인
외국 오염 : 금속/자기 불순물은 자기 전하를 증가시켜 형성 후 명백한 용량이 낮습니다.
사전 형성 저장 : 고온/습도 하의 장기 저장 전극과 전해질이 저하되어 용량 손실이 발생합니다.
ⅲ. 결론
제어 및 환경 조건을 처리하기 위해 재료 호환성 및 설계 마진을 통해 이러한 요소를 체계적으로 조사함으로써 저용량의 근본 원인을 효과적으로 식별하고 해결할 수 있습니다.
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