전해질은 리튬 이온 전지의 중요한 부분이며, 양극과 음극 사이의 이온 전도의 리튬 이온 전지의 내부의 주요 역할은 용량이 리튬 이온 전지는 전지의 사이즈가 연속적으로 전해질 수 있도록 어떻게 증가하고, 계속해서 증가 액체 인근 직접 리튬 이온 전지의 전해액의 침투를 관찰 할 수없는 리튬 이온 전지의 밀폐 구조에 완전히 내장 리튬 이온 전지 균일 침투 특히 중요 전기 만 후에 해부하여 결정될 수있다 내부 배터리, 중성자 회절 이미징 기술에 의해 세포 침윤 내부 전해질의 방법에 WJ Weydanz 예의 연구 등 최근 보쉬 엔지니어, 전해액을 진공 습윤 시간이 발견 될 수 있다면 충분한 습윤 유체 여부 50 % 줄이고 유체 양을 10 % 늘립니다.
일반적으로, 주입 공정은 두 단계로 나누어 질 수있다 : 전해액 전지에 주입 1) 주입이 단계는 일반적으로 걸리는 몇 초 2) 침윤이 단계는 주입되는 전해액을 흡수 전기적 시간이 소요되는 프로세스가 통상적으로 코어 중에서, 일반적으로 순서대로 주입 및 침투는 종종 여러 번 반복 요구 우수한 습윤 효과를 얻기 위해. 시간이 걸리는 몇 시간을 필요로하고, 이것은 건조 환경 사이의 단계가 필요 있음, 크게 리튬 이온 배터리 생산 비용을 뽑아.
전통적인 방법은 리튬 이온 전지 내부의 전해액의 실시간 모니터링 침윤 감지 할 수 있으며, 이러한 특성은 사출 공정 중성자 회절의 사용 효과를 흡수 강한 중성자를 갖는 리튬을 사용 WJ Weydanz 해당 리튬 이온 전지의 전해액 침투 과정을 상세히 연구했습니다.
WJ Weydanz 실험은 HEV 용 전지 알 사각형 셀을 이용, 배터리 크기는 120mm * 91.5mm의 *를 12.5 ㎜, 흑연 음극 7 (코팅 량 8mg / cm2, 35 %의 기공율), (6)을 이용한 전지 NCM111 물질 캐소드 (코팅 양 15.8mg / cm2, 다공성 35 %) 및 12 개의 고분자막 (두께 20um, 다공성 48 %)
배터리가 액체로 채워진 후 WJWeydanz는 시드 회절 법을 사용하여 매 15 초마다 사진을 촬영하고 10 분 후 60 초마다 사진을 촬영하고 30 분 후 120 초마다 사진을 찍습니다. 서브 회절 사진, 그림의 양쪽에있는 검은 부분은 배터리 전해질 간격, 전극은 약간 더 어두운 색이며 전해질은 밝은 색의 위치에 아직 침투 된 전해질 영역이 없습니다.
특별한 처리 소프트웨어를 통해 화상 후, 전지는 전해액 프로세스 통계 소프트웨어 침윤을 사용할 수 있도록하기 위해 침입 부 (블랙) 및 비 - 접촉 영역 (흰색)으로 나눌 수있다.
다음 그림은 진공 상태에서 정상 압력 (d, e, f)으로 충전 된 배터리 (그림 a, b, c)와 배터리의 침투를 보여 주며 주입은 2 분간 볼 수 있습니다 대부분의 전해액이 세포의 외부 공간에도 존재하면 세포의 가장자리가 47 분 내에 침투하기 시작하며 진공 상태로 주입 된 배터리가 거의 완전히 침투 된 세포, 세포 외부의 잔류 전해질 현저히 감소합니다. 그러나 정상 압력 하에서는 배터리의 상당 부분이 여전히 주입되어 배터리가 침투되지 않아 배터리 외부에 많은 양의 프리 전해질이 남아 있습니다.
셀의 관계 전해질 습윤 속도 및 시간, WJ Weydanz 전해질을 조사하기 위해, 상하 좌우 방향으로의 침투 속도는, 결과는 아래 (진공 주입) 도시 분석 하였다.부터 도면은 세포 주입 후 5 분 내에 기록 될 수 있고, 전해질 용액 습윤 지역 시간으로, 전해액의 함침 율을 나타내는, 71 % 19 %의 습윤 면적을 증가 후 5 분 후, 52 % 도달 감소 증가, 세포 침투 51min 후 실질적으로 완료된다. 도면에서 우리는 또한 셀로부터 전해액이 침투 속도는 전해질 최소 충격의 심각성에 대해 습윤성을 나타내는 양방향 거의 동일하다는 것을주의 할 .
데이터 분석의 네 방향에 의해 WJ Weydanz 침윤은 전해액의 속도 및 습윤 시간 프레젠테이션 대수 강하 감소하지만, 두 방향은, WJ Weydanz이 전해질 30 분의 시작에서 여과율을 찾을 것으로 감소 방울 수의 경향을 보였으 나 유의 침투 속도가 증가 후에. 이는 아래 (33분에서 영역, 침투 습윤 도면에서 각 측의 선단까지의 거리와의 관계로 설명 될 수있다 ), 셀의 좌측의 침습 전면의 좌단에서 상부 및 하부 단부가 거의 동일하므로 전해액의 새로운 부가 왼쪽에서 얻은 좌측 메인 침윤 전해질의 시작은 있지만, 8 분 후, 남아 상하 단부를 에지 간격 습윤 좌측 단부까지의 거리보다 상당히 짧다, 주로 코어 왼쪽에서 따라서 전기 침투는, 전해액의 양단 따라서 내습 좌측 및 전해액 우측 가속 보충.
또한 WJWeydanz 진공 주입 효과적으로 좌우 방향의 액체 전해질 습윤 속도의 주입 후 상압 그래프 (파란색 곡선) 및 진공 (적색 곡선)에 따라 각각, 습윤 시간을 줄일 수있는 반면 발견 연구 배터리의 침투 속도는 액체 세포 내기의 액체 압력보다 훨씬 빠르게 진공 내기, 101min 배터리 후 내기 액체 압력이 완전히 완료 침투 할 필요가 있음을 알 수 있지만, 진공 주입 배터리 51min에만 필요 그는 모든 침투, 50 % 침투 시간을 완료했다.
효과적으로 외부 전해질의 습윤 시간을 줄일뿐만 아니라, WJ Weydanz 내기도 진공에서 발견 된 해당 침투하지 채워지는 주로 흡수 전해질 전지 전해질의 10 %를 흡수 할 수 있도록 다공성 전극 중.
밀봉 구조의 제한으로 인해 리튬 이온 전지는, 종래의 이해를 위해 전해액의 침투가 우리는 주로 경험에 기초하고, WJ Weydanz 작업 우리 전해액 제 함침 처리가 '시각'지식을 가지고, 전해액 침투 속도와 시간은 관계의 감소 로그를 보여 주었다. 동시에 상단과 하단 침투 속도에서 세포에서 전해질은 전해질 침투의 침투의 중력이 동일하다는 것을 보자, 전해질의 진정한 침투 진공의 효과는 상대적으로 큰 시간 습윤 전해액 진공 내기 유체 환경에서 50 %로 감소 될 수 있고, 흡수 된 전해질 배터리의 양이 10 % 증가 하였다.
