Inyección, la invasión son pasos críticos para asegurar un ciclo de vida de la batería de iones de litio y consistencia, en la solución electrolítica para mejorar el efecto humectante que hacemos mucho trabajo, pero debido al diseño de la estructura de sellado de la batería de iones de litio de modo que es difícil de observar en tiempo real proceso de infiltración al electrolito, por lo que el trabajo se basa principalmente en la experiencia, los resultados son a menudo menos eficaz en los últimos años, con el desarrollo de la tecnología de detección, se han desarrollado métodos de detección más y más nuevos, tenemos la oportunidad de Por ejemplo, hace algún tiempo informamos que ingenieros como WJ Weydanz de la empresa alemana Bosch utilizaron tecnología de imagen de neutrones para analizar el proceso de infiltración de electrolitos dentro de la célula.
penetración de neutrones, y muy sensible a los átomos de Li y átomos de H, y el electrolito es una fuerte absorción de neutrones, detección de difracción de neutrones electrolito. TUM sobre los medios en la batería de iones de litio en el interior del proceso de infiltración Thomas Knoche et al tiene la proyección de imagen de neutrones de paquete suave proceso de infiltración de células electrolito de la batería ha sido estudiado en el proceso de inyección. aparato de la figura tal como se utiliza en los experimentos mostrados en Thomas Knoche, que comprende un vacío principal Latas, células de muestra, equipos de cebado y sellado, así como equipos de emisión y recepción de neutrones.
En el experimento, la batería paquete de baterías laminado suave, el electrodo positivo 5 y el electrodo negativo 4, un separador utilizando un laminado en forma de Z, la porosidad del positivo y negativo 30%, la solución electrolítica es CE: EMC = 3: 7 en Disolventes mixtos, LiPF6 no se agrega al electrolito por razones de seguridad.
En general, creemos que la inyección de vacío puede promover eficazmente la infiltración de la solución electrolítica de la batería de iones de litio, el electrolito con el fin de verificar la influencia del efecto de infiltración a vacío, el programa de control de la presión de aire Thomas Knoche utilizando dos modos (como se muestra en la figura. Ambos modos son infusión al vacío (ambos modos tienen diferentes grados de vacío), la celda se sella después de reiniciar la presión normal y los ciclos de vacío, y varios ciclos de vacío después del cierre para promover aún más el electrolito a Infiltración de la batería (para reducir la evaporación del electrolito, cada vez que se acorta el vacío tanto como sea posible).
Durante la inyección, cada 15s de haces de neutrones se utilice una batería fotografiado para grabar la infiltración de electrolito de la batería, y Thomas Knoche obtenido usando el software de procesamiento de imágenes procesa se infiltró en la grabación de la imagen La cantidad de píxeles, el número de píxeles infiltrados dividido por el número total de píxeles para obtener el valor es la "tasa de infiltración".
La siguiente figura muestra la inyección 0s, 75s y 585s después de la infiltración del electrolito en la batería, se puede observar en la figura sólo una pequeña cantidad de electrolito en el interior del núcleo a lo largo de la célula eléctrico superior en el momento de la inyección, la mayoría de la electrólisis el fluido fluye a la porción inferior de la célula. por acción capilar, el electrolito es absorbido en el interior de la célula, en la imagen podemos ver claramente el borde de ataque del electrolito se infiltra exhiben una curva en forma de U, las dos baterías infiltración Más rápido, el medio de la infiltración celular más lento.
Después de sellar la batería, la presión en el tanque de vacío se devuelve a la presión atmosférica, ya que la batería existe diferencia de presión interna y externa, bajo el efecto de la presión atmosférica, la solución electrolítica unidad en el interior de la célula, promover la infiltración del electrolito en la célula .
La siguiente figura muestra la relación de la tasa de humectación infiltración batería tomado y horario diferente al de la inyección del sistema de inyección, un número más pequeño puede ver un sistema de ciclo de vacío en el momento de 850S infiltración de células promedio fue de 73,18%, y el bombeo del líquido después de la inyección El número de ciclos de vacío B sistema en 850s cuando la tasa de infiltración promedio de 78.73%, lo que indica que después de la inyección de vacío múltiple, el ciclo de presión es propicio para mejorar la infiltración de baterías de iones de litio.
La siguiente figura muestra los diferentes celular líquido apuesta infiltración de presión, la presión de inyección se puede ver un efecto significativo sobre la infiltración de células en el electrolito, menor es la presión en el extremo de inyección de la solución electrolítica se infiltra más Alto, las tasas de infiltración finales de las baterías inyectadas a 50 mbar, 400 mbar y 900 mbar fueron 82.3%, 77.9% y 70.1%, respectivamente.
estudio Thomas Knoche también encontró que, en el sello de baja presión capaz de promover una infiltración más uniforme de la solución de electrolito dentro de la batería, principalmente debido a la baja presión puede aumentar la presión dentro y fuera de sellado de la diferencia de la batería, la presión atmosférica fuera de la célula puede promover la solución electrolítica en la celda Interno, promoviendo así el electrolito en la célula de infiltración más uniforme.
Para la infiltración de electrolitos en el modelado de la batería de iones de litio, Thomas Knoche material poroso absorbente de líquidos sobre la base de la fórmula LWE, considere el impacto de gravedad y viscosidad del proceso de humectación de electrolito, se estableció el siguiente modelo.
Las constantes a y b anteriores se pueden calcular respectivamente mediante la siguiente fórmula, donde R es el diámetro de poro capilar y u es la viscosidad del electrolito.
La figura siguiente muestra los resultados de la simulación del proceso de infiltración utilizando el modelo anterior. Se puede observar que el modelo puede simular mejor el proceso de infiltración del electrolito en la celda en comparación con el modelo LWE.
Thomas Knoche investigación para nuestra comprensión del proceso de la infiltración del electrolito, el electrolito para mejorar la humectabilidad hizo una contribución muy importante, en el proceso de inyección, tenemos que mantener la presión lo más baja posible (pero tenga en cuenta el punto de electrolito de ebullición, la reducción de electrolitos volátil), para facilitar la infiltración del electrolito en la célula. con el fin de garantizar el efecto de humectación de la solución de electrolito, antes necesita ser repetidamente evacuado sellado de la batería, la circulación a presión, promover la infiltración de la solapa de la batería solución electrolítica debería ser relativamente llevado a cabo a una presión baja, usando presión de aire dentro y fuera de la célula para conducir la diferencia entre la solución electrolítica en el interior de la célula, la solución electrolítica para mejorar el efecto de humectación.
