Инъекции, нашествие критических шаги, чтобы обеспечить литий-ионный срок службы батареи и последовательность, в растворе электролита для улучшения смачиваемости эффекта мы делаем много работы, но благодаря конструкции уплотнительной конструкции литий-ионной батареи, так что трудно наблюдать в режиме реального времени Для инфильтрации электролита, поэтому они в основном основаны на опыте, часто менее эффективном в последние годы, с технологией обнаружения, все больше и больше новых методов обнаружения были разработаны, так что у нас есть возможность иметь возможность Например, некоторое время назад мы сообщали, что такие инженеры, как WJ Weydanz из немецкого Bosch, использовали технологию обработки нейтронов для анализа процесса инфильтрации электролита внутри ячейки.
Проникновение Нейтрон, и очень чувствительны к атомов Li и Н-атомов, а электролит является сильное поглощение нейтронов, обнаружение дифракции нейтронов электролита. Tum над средствами в литий-ионный аккумулятор внутри процесса инфильтрации Томас Кноче и др. Недавно использовавшаяся технология получения нейтронов для изучения процесса проникновения электролита в ячейку во время процесса заполнения гибкой батареи. Как показано на рисунке, оборудование, используемое в эксперименте, в основном включает вакуум Банки, ячейки для образцов, грунтовочное и уплотнительное оборудование, а также оборудование для нейтронного излучения и приема.
В эксперименте, батарейный блок мягкой ламинированную батарею, положительный электрод 5 и отрицательный электрод 4, сепаратор с использованием Z-образную форму слоистого материала, пористость положительной и отрицательной 30%, электролитический раствор EC: EMC = 3: 7 в Смешанные растворители, LiPF6 не добавляется к электролиту по соображениям безопасности.
В общем, мы считаем, что вакуумная инфузия может эффективно способствовать проникновению электролита внутри литиево-ионного аккумулятора, чтобы проверить влияние вакуума на инфильтрацию электролита, Томас Кнош использует два режима регулирования давления (как показано ниже Оба режима представляют собой вакуумную инфузию (обе режимы имеют разную степень вакуума), затем ячейка герметизируется после возобновления нормального давления и вакуумных циклов, несколько ступеней вакуумирования после закрытия для дальнейшего продвижения электролита при Инфильтрация батареи (чтобы уменьшить испарение электролита, каждый раз, когда вакуум сокращается как можно больше).
Во время инфузионного процесса нейтронный луч принимался каждые 15 секунд, чтобы сфотографировать батарею, чтобы записать инфильтрацию электролита внутри батареи. Затем Томас Кнош использовал программное обеспечение для обработки изображений для обработки полученного изображения и записал инфильтрацию Количество пикселей, количество пропитанных пикселей, деленное на общее количество пикселей для получения значения, - это «скорость проникновения».
На следующей диаграмме показана инфильтрация 0s, 75s и 585s после электролита при инфильтрации батареи, как видно из рисунка в момент вливания только небольшого количества электролита вдоль верхнего конца ячейки в внутреннюю часть ячейки, большая часть электролиза Жидкость течет в нижнюю часть батареи. При капиллярном действии электролит постепенно поглощается внутри ячейки, на снимке мы можем ясно видеть, что перед инфильтрацией электролита представлена U-образная кривая, инфильтрация с обеих сторон ячейки Самая быстрая, средняя инфильтрация клеток медленнее.
После того, как батарея запечатана, давление в вакуумном резервуаре восстанавливается до нормального давления. Из-за разности давлений внутри и снаружи батареи под действием атмосферного давления электролит подается во внутреннюю часть ячейки, чтобы способствовать проникновению электролита в ячейку ,
На следующем рисунке показана зависимость между скоростью инфильтрации и временем инфильтрации другой системы впрыска жидкости. Можно видеть, что в системе А с менее эвакуированными циклами средняя скорость проникновения батареи составляет 73,18% при 850 с, Число вакуумных циклов B-системы на 850 с при средней скорости инфильтрации 78,73%, что указывает на то, что после инъекции большого количества вакуума цикл давления способствует улучшению проникновения литий-ионных батарей.
На следующем рисунке показана инфильтрация батареи при различных условиях давления. Можно видеть, что давление электролита оказывает значительное влияние на инфильтрацию электролита в батарее. Чем ниже давление во время инъекции, тем больше скорость инфильтрации электролита Высокие показатели последней инфильтрации батарей, введенных на уровне 50 мбар, 400 мбар и 900 мбар, составили 82,3%, 77,9% и 70,1% соответственно.
Исследование Томаса Ноче также показало, что уплотнение низкого давления может способствовать более равномерному проникновению электролита внутри батареи, главным образом потому, что уплотнение низкого давления может увеличить разность давлений между внутренней и внешней батареей, атмосферное давление может способствовать электролиту вне ячейки в ячейку Внутренний, тем самым способствуя электролиту в клетке более равномерной инфильтрации.
Чтобы смоделировать инфильтрацию электролита в литий-ионных батареях, Томас Кноч установил следующую модель, основанную на LWE пористого материала, а также влияние силы тяжести и вязкости электролита на процесс инфильтрации.
Вышеуказанные константы a и b могут быть соответственно рассчитаны по следующей формуле, где R - диаметр капиллярной пор, а u - вязкость электролита.
На следующем рисунке показаны результаты моделирования процесса инфильтрации с использованием приведенной выше модели. Можно видеть, что модель может лучше моделировать процесс инфильтрации электролита в ячейке по сравнению с моделью LWE.
Исследования Томаса Ноше внесли очень важный вклад в наше понимание процесса смачивания электролитов и улучшения смачиваемости электролита. Нам нужно как можно меньше поддерживать давление газа во время процесса наполнения (однако учитывается точка кипения электролита и электролит Летучие) для содействия проникновению электролита в ячейку. Чтобы обеспечить эффект инфильтрации электролита, необходимо провести несколько циклов вакуумирования вакуума и повышения давления перед герметизацией ячейки, чтобы способствовать проникновению электролита. Низкое давление, чтобы использовать разность давлений между внутренним и внешним электролитом батареи во внутренней части ячейки для улучшения инфильтрации электролита.
