鋰離子電池劣化分析基本步驟
鋰離子電池,或者鋰離子二次電池在當(dāng)今社會生活中應(yīng)用越來越多,市場越來越大,遇到的問題也越來越繁瑣和千奇百怪;
于是鋰離子電池的劣化分析就被逐漸提上日程,目的在于尋找電池快速衰減或者劣化的原因,以期減少或避免類似事件的再發(fā)生;
換句話說,由于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),很多問題不斷浮現(xiàn),盡管不能完全避免,找到原因,引以為戒總是好的;明白總好過糊涂;
拿到一只劣化后的電池,首先要做的分析是什么?充放電測試,阻抗測量,或者解剖分析.....
第一步:電池的外觀構(gòu)造觀察
電池有沒有發(fā)鼓,外殼是否變形,防爆閥是否正常,注液孔有沒有漏液,連接片是否松動....
這一步驟很簡單,也容易被忽略;因?yàn)槭欠瞧茐男缘挠^察,可以通過外觀信息推測電池的內(nèi)部基本狀況,是很必要的,否則后續(xù)測試一旦展開,這些基本信息就很難說明了;
當(dāng)然還有更高級的,用XRD之類的方法,透過電池外殼,查看電池的內(nèi)部情況,機(jī)芯的卷繞狀況,極耳的焊接狀態(tài),是否打皺等等....
(按照11樓所說的,對于工廠生產(chǎn)電池,還需要對比出貨前后的基本電池信息,判定有什么顯著的變化)
第二步:電池的產(chǎn)氣分析
劣化的電池,一般都是經(jīng)歷過長時間的循環(huán)或者高溫存儲,或者其他極限條件,電池內(nèi)的電解液會在該過程中和電極材料不可避免的發(fā)生副反應(yīng),產(chǎn)生各類氣體;電池經(jīng)歷的過程不同,反應(yīng)體系不同,副反應(yīng)的類型不同,導(dǎo)致最終的產(chǎn)氣類型和其他比例也會不同;通過氣體體積和類型的分析,會對最后的結(jié)果啟動更好的說明;
第三步:電池的電化學(xué)測試
這里的測試,包括所有非破壞性的電化學(xué)測試,以不影響電池狀態(tài)為前提;充放電測試,標(biāo)定容量、小電流測試,對比極化、阻抗測試、補(bǔ)液實(shí)驗(yàn)、三電極測試,微分曲線處理等等..
第四步:最后一步,電池解剖分析
這是電池劣化分析最終的步驟,也會是最直觀的步驟,一旦開始,破壞性解剖,電池的狀態(tài)不殼還原,無法補(bǔ)充更多的狀態(tài)數(shù)據(jù),也是這一步放到最后的原因之一;
電池解剖分為放電態(tài)解剖、帶電態(tài)解剖、滿電態(tài)解剖
根據(jù)之前的狀態(tài)分析,判定何種狀態(tài)下,能更好的觀察分析電池的裂化情況而定;
按照環(huán)境氛圍分為手套箱惰性解剖,室內(nèi)解剖
這一點(diǎn)和電池的狀態(tài)有關(guān),滿電態(tài)電池解剖后,非惰性氛圍下很容易起火燃燒,留下的觀察時間短暫
按照溫度劃分室溫解剖,低溫解剖
所謂低溫解剖是指用液氮快速冷卻帶電態(tài)電池,快速解剖可以觀察電池帶電態(tài)卷繞下的情況
后續(xù)步驟:極片、隔膜、電解液測試
判定電池最終問題的有效手段,電池解剖后,按照分類:正極片,負(fù)極片,隔膜、電解液
根據(jù)你的判定那些可能存在問題,那些做對比分析,仔細(xì)取樣,送檢測試;
對于正負(fù)極活性材料,取樣稱量,制片,組裝扣式電池,分析材料的剩余容量以及恢復(fù)容量是判定鋰離子損失來源的重要方法;
水平所限,視野不寬,以上僅為個人工作中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),難免疏漏或者錯誤,歡迎指正教導(dǎo),共同學(xué)習(xí)!
[ Last edited by langzhizhou on 2016-5-7 at 22:21 ]
返回小木蟲查看更多
京公網(wǎng)安備 11010802022153號
在第一二步之間,增加出貨前后基本信息對比,即電壓、內(nèi)阻、尺寸、氣密性等,盡可能全面地記錄或量化不良電芯的狀態(tài)
事實(shí)上,在企業(yè)內(nèi)部詳盡的失效分析,一般遵循DMAIC流程;分析一般遵循推測⇒假設(shè)⇒排除,難就難在假設(shè)過程能否識別異常中的所有細(xì)節(jié)問題(個人認(rèn)為六何分析法是最佳的選擇)。當(dāng)然除了要對異常進(jìn)行徹底地定義、量化、分析,更重要的是找到有效可行的方案,以滿足長期控制的目標(biāo)值(如DPMO、RTY等)。
,
學(xué)習(xí)了
支持一下
一般收到客退電芯需要分析,先看外觀,再查該批電芯生產(chǎn)制程數(shù)據(jù)是與否異常,是否是不良電芯未檢出而當(dāng)成OK電芯出貨,再做性能測試,最后拆解電芯以及補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步分析
感謝分享
感謝樓主分享