लिथियम बैटरी वाइंडिंग कोशिकाओं का आंतरिक दोष मानचित्र

लिथियम बैटरी वाइंडिंग कोशिकाओं का आंतरिक दोष मानचित्र

लिथियम-आयन बैटरी की निर्माण प्रक्रिया में वाइंडिंग एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जो सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेटों और विभाजकों को एक साथ जोड़ती है। यदि दोषपूर्ण उत्पाद होते हैं, तो सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट और विभाजक सहित संपूर्ण कॉइल कोर बर्बाद हो जाता है। उपज दर का बैटरी की विनिर्माण लागत पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, और यह बैटरी के प्रदर्शन और सुरक्षा को भी प्रभावित करता है।

आम तौर पर, कॉइल कोर के सामान्य आंतरिक दोष मानचित्र निम्नलिखित चित्र में दिखाए जाते हैं, और प्रत्येक मानचित्र में सकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट, डायाफ्राम और नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट शामिल होते हैं।

चित्र 1 कॉइल कोर का आंतरिक दोष मानचित्र

उनमें से, पहली पंक्ति (ए) एक सामान्य पैटर्न है जिसमें कोई आंतरिक दोष नहीं है।

दूसरी पंक्ति (बी) में तीसरी तस्वीर इलेक्ट्रोड प्लेट की झुकने वाली विकृति को दर्शाती है, जो कि घुमावदार प्रक्रिया में तनाव को अच्छी तरह से नियंत्रित नहीं करने और इलेक्ट्रोड प्लेट के मुड़ने के कारण हो सकती है। यह दोष चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान बार-बार विस्तार और संकुचन के दौरान बैटरी इलेक्ट्रोड में बड़ी संख्या में झुर्रियाँ पैदा कर सकता है, क्षमता उपयोग को सीमित कर सकता है और लिथियम अवक्षेपण जैसी समस्याएं पैदा कर सकता है।

तीसरी पंक्ति (सी) में दोष डायाफ्राम पर धातु की विदेशी वस्तुओं की उपस्थिति है, जो इलेक्ट्रोड तैयारी या परिवहन प्रक्रियाओं, जैसे इलेक्ट्रोड रोलिंग, काटने और अन्य प्रक्रियाओं के दौरान पेश की गई हो सकती है। यह भी संभव है कि घुमावदार प्रक्रिया पोल के टुकड़ों को काटने से पन्नी के टुकड़े उत्पन्न हो जाएं। धातु की विदेशी वस्तुएं बैटरी के अंदर सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती हैं, गंभीर स्व-निर्वहन का कारण बन सकती हैं और सुरक्षा के लिए खतरा पैदा कर सकती हैं। सामान्य पहचान विधियों में मुख्य रूप से बैटरी कोर इन्सुलेशन का वोल्टेज प्रतिरोध परीक्षण, उच्च तापमान उम्र बढ़ने की निगरानी और अयोग्य उत्पादों के स्व-निर्वहन के-मूल्य निर्णय शामिल हैं।

The main issue with the fourth row (d) is uneven coating, including two different thicknesses of the positive and negative surfaces, and no coating on one side. This defect is mainly caused by the coating process or coating detachment during the electrode preparation process. Generally, CCD detection is set up for pole plate rolling and cutting processes, and defective pole plates are marked to remove defective products during the winding process. However, there is no guarantee of 100% elimination of defective products. If this situation occurs, the battery capacity is lost, and there is a mismatch between the positive and negative electrode capacity, which leads to lithium precipitation and other issues.

पाँचवीं पंक्ति (ई) में दोष अंदर धूल जैसी गैर-धातु विदेशी वस्तुओं की उपस्थिति है। हालाँकि यह स्थिति धातु की विदेशी वस्तुओं जितनी हानिकारक नहीं है, लेकिन यह बैटरी के प्रदर्शन को भी प्रभावित कर सकती है। जब आकार अपेक्षाकृत बड़ा होता है, तो इससे डायाफ्राम में दरार और सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुवों के बीच सूक्ष्म शॉर्ट सर्किट भी हो सकता है।

उपरोक्त ग्राफ प्राप्त करने की विधि इस प्रकार है: पूरे कॉइल कोर को ए और बी चिपकने वाले एपॉक्सी राल में एम्बेड करें, और कॉइल कोर की आंतरिक संरचनात्मक विशेषताओं को बनाए रखने के लिए ठोस बनाएं। क्रॉस-सेक्शन को काटें, इसे सैंडपेपर से पीसें, एक नमूना बनाने के लिए इसे पॉलिश करें, और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके इसका निरीक्षण करें। बड़ी संख्या में तस्वीरें प्राप्त कीं और इन दोष पैटर्न की पहचान की।

चित्र 2 कोर माइक्रोस्ट्रक्चर की अवलोकन प्रक्रिया


इसके अलावा, घाव कोशिका के कोनों पर पोल टूट सकता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है। पोल का टुकड़ा बहुत नाजुक है और इसकी मोटाई बड़ी है, जिससे विशेष रूप से फ्रैक्चर होने का खतरा है।

ऊपर कुंडल कोर का आंतरिक दोष मानचित्र है।