インジェクション、侵略我々は多くの作業を行う湿潤効果を改善するために、電解液に、リチウムイオンバッテリーのサイクル寿命と一貫性を保証するための重要なステップですが、原因のリチウムイオン電池の封止構造の設計には、リアルタイムで観察することは困難であるように、電解質の浸透には、これらは主に経験に基づくものであり、近年では検出技術の効果が低いことが多く、新しい検出方法がますます開発されており、例えば、ドイツのBoschのWJ Weydanzのようなエンジニアは中性子イメージング技術を使用して細胞内の電解質の浸透過程を分析していると報告しました。
中性子の浸透、およびLi原子とH原子に非常に敏感であり、電解質は、強い中性子吸収、中性子回折検出電解質である。溶浸プロセス内のリチウムイオン電池における手段上TUMトーマスKnocheらは、注入プロセスにおいて研究されてきたソフトパッケージ電池電解質細胞浸潤プロセスの中性子イメージングを有している装置の主真空を含む、トーマスKnocheに示す実験に使用されます缶、サンプルセル、プライミングおよびシーリング装置、ならびに中性子放出および受信装置。
7：実験では、バッテリパック軟質ラミネート電池は、電解液は、EC正極5と負極4、Z字状の積層体を用いたセパレータ、正および負の30％の気孔率である：EMC = 3混合溶媒、LiPF 6は安全性の理由から電解液に添加されない。
一般的に、我々は、真空注入が効果的に減圧浸潤効果は、図に示すように、（2つのモードが使用トーマスKnoche空気圧制御プログラムの影響を確認するために、リチウムイオン電池は、電解質の電解液の浸透を促進することができると考えています。 ）。二つの異なる注入モード）は（真空モードを減圧下された真空サイクルと気圧が回復した後、いくつかの閉鎖はさらに電解質を容易にするために排気した後、電池を、次いで密封されます電池浸入（できるだけ真空を短くするたびに電解液の蒸発を減少させるため）。
注入中、すべての中性子ビーム15Sは、電池内の電解液の浸透を記録する撮影電池を使用し、トーマスKnoche画像記録を浸透させる処理する画像処理ソフトウェアを用いて得られましたピクセル数、浸透したピクセルの数をそのピクセルを得るためのピクセルの総数で割ったものが「浸透率」です。
次の図は、電池内の電解液の浸透後噴射0、75S及び585sを示し、図注入の瞬間に上部電気セルに沿ってコアの内部に電解液の少量のみ、電気分解の大部分からわかりますセルの下部に流体が流れる。毛管作用により、電解質は、細胞の内部に吸収され、画像では、電解液の先端が、展示に両方のバッテリ浸潤をU字カーブを浸透はっきり見ることができます最も速く、細胞浸潤の中央は最も遅い。
バッテリ内部と外部の圧力差が存在するので、電池を密封した後、真空槽内の圧力は、駆動電解液は、電池の電解質の浸透を促進、細胞の内部に、大気圧の影響下で、大気圧に戻されます。 。
次の図は、注入システムの注入とは異なる速度及び時間湿潤浸潤を取っ電池の関係を示し、より小さな数は850S平均細胞浸潤時の真空サイクルシステムを見ることができる73.18パーセントであり、注射後に液体をポンピング850SシステムB平均浸潤における複数の真空サイクルは、リチウムイオン電池の濡れ性を向上させるために、排気後に複数の噴射こと加圧サイクルヘルプ示す、78.73パーセントでした。
次の図は、異なる圧力浸潤ベット液体セルを示し、射出圧力は、電解質中の細胞浸潤に有意な効果を見ることができ、電解液の注入端の下側の圧力がもっと浸透します高、50mbar、400mbarおよび900mbarで注入された電池の最終浸透率は、それぞれ82.3％、77.9％および70.1％であった。
トーマスKnoche研究はまた、主に低圧の電池内部の電解液のより均一な浸透を促進することができる低圧シール、電池差をシールの内側と外側の圧力を増加させることができることを見出し、細胞外気圧は、細胞内への電解液を促進することができます内部で電解液を細胞内に均一に浸透させる。
Thomas Knocheは、Liイオン電池における電解質浸透をモデル化するために、多孔質材料のLWEと、浸透プロセスにおける重力および電解質粘度の影響に基づいて、以下のモデルを確立した。
上記定数aおよびbは、それぞれ、以下の式によって計算することができる。ここで、Rは毛細管の細孔直径であり、uは電解質の粘度である。
下の図は、上記のモデルを使用した溶浸プロセスのシミュレーション結果を示しています.LWEモデルと比較して、セル内の電解液の浸透プロセスをよりよくシミュレートできることがわかります。
電解液の浸透のプロセスの理解にトーマスKnoche調査、濡れ性を向上させるために電解液が注入工程では、我々は電解液の沸点を可能な限り低く圧力を維持する（ただし、考慮する必要があり、非常に重要な貢献をし、電解液の減少電解質の浸透を促進するためには、電解質の浸透を促進するために、セルの封止前に複数の真空排気および加圧サイクルを行う必要がある。電解質の浸透を改善するために、セルの内部への電池駆動電解質の内外の圧力差を使用する低圧。
