L'électrolyte est un élément important d'une batterie au lithium-ion, un rôle majeur dans l'intérieur de la batterie au lithium-ion à conduction d'ions entre les électrodes positive et négative, une batterie au lithium-ion avec une capacité continue d'augmenter, la taille de la batterie est continuellement augmentée, comment assurer électrolytique liquide est particulièrement important dans une batterie au lithium-ion interne infiltration complète et uniforme en raison de la structure fermée de batteries lithium-ion, nous ne pouvons pas observer directement l'infiltration d'un électrolyte dans les batteries au lithium-ion, l'électrolyse ne peut être déterminée par le anatomique après si le fluide de mouillage suffisant si les batteries internes, récemment ingénieurs Bosch comme WJ Weydanz études intensives sur le procédé de l'électrolyte à l'intérieur de l'invasion de cellules par une technique d'imagerie par diffraction de neutrons, la solution électrolytique peut être trouvée dans le temps de mouillage sous vide Réduire de 50% et augmenter la quantité de liquide de 10%.
Généralement, le procédé d'injection peut être divisée en deux étapes: 1) injection, cette étape ne prend généralement que quelques secondes, la solution électrolytique est injectée dans la batterie; 2) infiltration, cette étape est injectée dans l'électrolyte absorbant électrique Dans le noyau, il s'agit généralement d'un processus qui prend beaucoup de temps et qui prend habituellement des heures et, pour obtenir un bon effet mouillant, le coulage et le mouillage nécessitent souvent plusieurs itérations, le tout dans un environnement sec. En, grandement tiré vers le haut les coûts de production de la batterie au lithium-ion.
Les méthodes traditionnelles ne peuvent pas détecter l'infiltration de surveillance en temps réel de la solution électrolytique à l'intérieur de la batterie au lithium-ion, WJ Weydanz utilisant Li ayant un fort effet d'absorption des neutrons de cette caractéristique, l'utilisation de la diffraction de neutrons pour le procédé d'injection de la solution électrolytique dans la batterie au lithium-ion Le processus d'infiltration a été étudié en détail.
WJ expérience Weydanz employé coque Al rectangulaire sur la batterie du VHE, la taille de la batterie est de 120 mm * 91.5mm * 12.5mm, une batterie en utilisant l'électrode négative en graphite 7 (quantité revêtement 8mg / cm2, une porosité de 35%), 6 Cathode de matériau NCM111 (quantité de revêtement 15,8 mg / cm2, porosité 35%) et 12 membranes de polymère (épaisseur 20 um, porosité 48%).
Après que la batterie soit remplie de liquide, WJWeydanz prend une photo toutes les 15 secondes en utilisant une méthode de diffraction des graines, prend une photo toutes les 60 secondes après 10 minutes et prend une photo toutes les 120 secondes après 30 minutes. des photographies de sous-diffraction, des zones noires de l'image sur les deux côtés de la fente à l'électrolyte de la batterie, l'électrode de couleur est un peu position plus profonde de la solution électrolytique a été infiltré, la position plus légère n'a pas été région d'électrolyte infiltrée.
Une fois l'image grâce à un logiciel spécial de traitement, de la batterie peut être divisé en une partie invasive (noir) et des régions non-mouillant (blanc), afin d'être en mesure d'utiliser l'infiltration du logiciel des statistiques de solution électrolytique et procédé.
La figure suivante montre l'infiltration de la batterie (figure a, b, c) et la batterie remplie sous pression normale (d, e, f) dans le vide, l'injection peut être vu 2min après que la plupart de l'électrolyte mais aussi dans l'espace extérieur des batteries, les batteries commencent infiltration de position de bord. après 47 min infiltration, injection de cellules sous vide pour une infiltration cellulaire presque complète, et l'électrolyte restant de noyau extérieure Réduit considérablement.Cependant, sous pression normale, il ya encore une partie considérable de la batterie infusée par piles n'est pas infiltrée, laissant une grande quantité d'électrolyte libre à l'extérieur de la batterie.
Pour étudier la vitesse de mouillage de l'électrolyte de la relation et le temps, l'électrolyte WJ Weydanz de la cellule, vers le bas, à gauche, et le taux d'infiltration de bonnes directions ont été analysés, les résultats présentés ci-dessous (injection à vide). De la figure peut noter à 5 min après l'injection des cellules, la surface mouillée de la solution électrolytique atteint 52%, puis après 5 min, augmentation de la surface mouillée par 19% à 71%, ce qui indique que le taux d'infiltration de la solution électrolytique, que le temps réduite augmente, l'infiltration cellulaire est pratiquement complète après 51min. de la figure, on peut également noter que l'électrolyte de la cellule, le taux d'infiltration est presque le même dans les deux sens, montrant mouillabilité par rapport à la gravité de l'électrolyte impact minimal .
WJ infiltration Weydanz par quatre directions de l'analyse des données a révélé que la vitesse de la solution électrolytique et la présentation le temps de mouillage baisse de la chute de logarithme, mais dans les deux sens, WJ Weydanz trouvés, le taux d'infiltration au début de l'électrolyte 30min a montré une tendance à la baisse du nombre de recul, mais après un taux d'infiltration significative augmentée. ceci peut être expliqué à partir de la relation entre la distance à partir du bord d'attaque de chaque côté dans la zone de mouillage, la figure infiltration à 33 minutes (ci-dessous un ), à partir de l'extrémité gauche de la face avant invasive du côté gauche de la cellule, les extrémités supérieure et inférieure sont presque les mêmes, de sorte que le début de l'électrolyte infiltrat principal gauche obtenu à partir du côté gauche de la nouvelle addition de l'électrolyte, mais après 8 min, laissé mouiller la distance de bord des extrémités supérieure et inférieure est sensiblement plus courte que la distance de l'extrémité gauche, et par conséquent l'infiltration électrique principalement depuis le côté gauche du coeur, les deux extrémités de la solution électrolytique reconstitué, accélérant ainsi l'invasion côtés gauche et droit de la solution électrolytique.
L'étude a également trouvé lors de l'injection sous vide WJWeydanz peut réduire efficacement le temps de mouillage, respectivement, dans le graphique de pression normale (courbe bleue) et le vide (courbe rouge) après l'injection de la vitesse de mouillage de l'électrolyte liquide sur les directions gauche et droite , la vitesse d'infiltration de la batterie peut être vu qu'un pari à vide nettement plus rapide que la pression du liquide de la mise cellulaire liquide, la pression de liquide de mise après la batterie de 101min a besoin d'une infiltration entièrement complète, mais une batterie d'injection sous vide doit seulement 51min Compléter l'infiltration, le temps d'infiltration réduit de 50%.
En plus de réduire efficacement le temps de mouillage de l'électrolyte extérieur, mise WJ Weydanz a également été trouvé sous vide permet d'absorber 10% de l'électrolyte cellulaire, qui absorbent principalement l'électrolyte est rempli dans les non infiltrés Parmi les micropores de l'électrode.
Une batterie au lithium-ion en raison de la limitation de la structure d'étanchéité, l'infiltration de la solution électrolytique pour la compréhension classique nous principalement basée sur l'expérience, et le travail WJ Weydanz nous avons d'abord procédé d'infiltration de la solution électrolytique a une connaissance « visuel », la solution électrolytique la vitesse d'infiltration en fonction du temps montrant une relation entre le nombre de mauvais largages. mais nous permet aussi de voir, de la vitesse d'infiltration d'électrolyte extrémités supérieures et inférieures des batteries sont les mêmes, l'impact de la gravité de l'infiltration d'électrolyte est minime, vraiment pour l'infiltration d'électrolyte effet du vide est relativement grande, la solution électrolytique mouillage temps peut être réduit de 50% sous vide environnement de fluide de pari, le montant des batteries à électrolyte absorbé a augmenté de 10%.
