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電池低容怎么回事?

電池容(rong)(rong)量(liang)是(shi)電(dian)(dian)池(chi)的(de)第一屬性(xing),電(dian)(dian)池(chi)低(di)容(rong)(rong)也(ye)是(shi)樣品(pin)、量(liang)產中經(jing)常遇(yu)到的(de)問(wen)題(ti)。首先要(yao)確認分容(rong)(rong)工藝(yi)是(shi)否設(she)置(zhi)錯誤(比如放電(dian)(dian)電(dian)(dian)流是(shi)不是(shi)設(she)置(zhi)大了(le)(le)、充電(dian)(dian)時(shi)間是(shi)不是(shi)設(she)置(zhi)短了(le)(le));如果分容(rong)(rong)工步設(she)置(zhi)無(wu)問(wen)題(ti),就需要(yao)更換測(ce)(ce)(ce)試點(dian)之后對(dui)電(dian)(dian)芯(xin)(xin)進(jin)行重新分容(rong)(rong)。當(dang)然對(dui)于量(liang)產乃至(zhi)樣品(pin)而言,分容(rong)(rong)柜誤差(cha)造成的(de)批量(liang)低(di)容(rong)(rong)的(de)概率很低(di),一般情況下都是(shi)電(dian)(dian)芯(xin)(xin)真(zhen)的(de)有(you)問(wen)題(ti)了(le)(le)。若復(fu)測(ce)(ce)(ce)之后依舊低(di)容(rong)(rong),那就可以(yi)確認低(di)容(rong)(rong)問(wen)題(ti)真(zhen)的(de)存(cun)在(zai)了(le)(le)(同(tong)時(shi)在(zai)復(fu)測(ce)(ce)(ce)的(de)時(shi)候最好留(liu)一個心眼(yan):滿充3pcs復(fu)測(ce)(ce)(ce)電(dian)(dian)芯(xin)(xin),以(yi)備后用(yong))。

確(que)(que)認(ren)(ren)了(le)電(dian)池低(di)容(rong)存在之(zhi)后(hou),需要(yao)進(jin)一(yi)步確(que)(que)認(ren)(ren)低(di)容(rong)發生的(de)(de)(de)(de)頻(pin)度(du)(du)(du)和(he)嚴重(zhong)度(du)(du)(du),從整(zheng)體上掌(zhang)握低(di)容(rong)的(de)(de)(de)(de)實際情況。樣品往(wang)往(wang)就(jiu)是(shi)(shi)一(yi)批,不(bu)(bu)(bu)多說(shuo);但量(liang)產(chan)型號則存在“該型號一(yi)直低(di)容(rong)”及(ji)(ji)“該型號偶發低(di)容(rong)”這(zhe)兩(liang)種情況。對(dui)(dui)(dui)于(yu)前者(zhe),分析要(yao)以設計、選材(cai)(cai)角度(du)(du)(du)及(ji)(ji)量(liang)產(chan)長期遇到的(de)(de)(de)(de)頑固問題作為(wei)切入點和(he)優(you)先(xian)考(kao)慮方向(例(li)(li)(li)如是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)這(zhe)個(ge)(ge)材(cai)(cai)料匹配(pei)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)曾驗證過的(de)(de)(de)(de)?是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)最近產(chan)線經常(chang)出現同(tong)一(yi)個(ge)(ge)會(hui)引起低(di)容(rong)的(de)(de)(de)(de)異常(chang)但一(yi)直拖(tuo)拖(tuo)拉拉未曾解決(jue));對(dui)(dui)(dui)于(yu)后(hou)者(zhe),則需要(yao)從產(chan)線操作及(ji)(ji)工藝變更來作為(wei)優(you)先(xian)考(kao)慮對(dui)(dui)(dui)象(例(li)(li)(li)如是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)這(zhe)一(yi)批負(fu)極壓死了(le)?是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)產(chan)線為(wei)了(le)產(chan)量(liang)縮(suo)短了(le)老(lao)化時間?是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)是(shi)(shi)工藝較(jiao)之(zhi)前進(jin)行了(le)改變而這(zhe)一(yi)改變有(you)引發低(di)容(rong)的(de)(de)(de)(de)風險)。頻(pin)度(du)(du)(du)確(que)(que)認(ren)(ren)了(le)之(zhi)后(hou),還要(yao)確(que)(que)認(ren)(ren)一(yi)下相對(dui)(dui)(dui)不(bu)(bu)(bu)太(tai)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)嚴重(zhong)度(du)(du)(du),也就(jiu)是(shi)(shi)低(di)容(rong)電(dian)芯的(de)(de)(de)(de)比例(li)(li)(li)以及(ji)(ji)容(rong)量(liang)低(di)于(yu)要(yao)求值的(de)(de)(de)(de)比例(li)(li)(li)。確(que)(que)認(ren)(ren)嚴重(zhong)度(du)(du)(du)更大(da)程度(du)(du)(du)上是(shi)(shi)為(wei)了(le)可能的(de)(de)(de)(de)放寬容(rong)量(liang)規格及(ji)(ji)判定(ding)缺(que)貨數量(liang)提供依據,而對(dui)(dui)(dui)于(yu)問題本身的(de)(de)(de)(de)分析,意義沒有(you)確(que)(que)認(ren)(ren)頻(pin)度(du)(du)(du)一(yi)樣重(zhong)要(yao),不(bu)(bu)(bu)過依舊必不(bu)(bu)(bu)可少(shao)。

整體(ti)上(shang)把握了低(di)容(rong)實(shi)際情況之(zhi)(zhi)后,就要開始分(fen)(fen)析了。在系統(tong)的(de)(de)分(fen)(fen)析之(zhi)(zhi)前,可以先將(jiang)之(zhi)(zhi)前復測滿充(chong)的(de)(de)低(di)容(rong)電芯拆開看一(yi)下界(jie)面,若(ruo)無問(wen)題,則(ze)很可能是正極涂(tu)布偏輕或設計余量不足的(de)(de)原因;若(ruo)界(jie)面有問(wen)題,則(ze)可能是制程中或設計中的(de)(de)問(wen)題。

首先需要最少低容8pcs電芯+容量合格的8pcs電芯。低容電芯再隨機分兩組為低容A組及低容B組,容量合格電芯隨機分兩組為合格A組及合格B組。而后將兩個A組電芯放電至靜止電壓3.0V左右(文武習慣于0.5C放電至3.0V后再0.2C放電至2.5V;當然對象是鉆酸鋰和三元+石墨負極);而后拆解低容及合格電芯,將正極片以85℃以上的溫度真空烘烤24h(具體烘烤參數文武沒有DOE驗證過,不過可以確定給出的參數是可以完成分析的),而后稱量低容正極片與合格正極片的重量差異;若低容極片重量明顯低于合格正極片或低于工藝范圍,則基本可以判斷低容為正極涂布偏輕所致。對于烘烤后稱量極片重量文武有兩點需要補充:一是雖然正極的首次不可逆鋰源會使正極損失一點重量,但總不可逆鋰源的重量僅占正極鋰源的5%左右、占正極片重量的0.5%以下,即使再加上由析鋰所造成的不可逆鋰源,其引起的正極偏輕也不會低于極片總重的1%;電解液在烘烤過程中不可能完全被烤干,但實際殘留部分的重量相對極片重量而言也很有限。總體來說,烘烤正極后稱量極片重量與卷繞前極片實際重的1%;電解液在烘烤過程中不可能完全被烤干,但實際殘留部分的重量相對極片重量而言也很有限。總體來說,烘烤正極后稱量極片重量與卷繞前極片實際重量相比,誤差不會超過2%。況且有容量合格正極重量與低容極片重量相對比,此種方法還是比較可信的(另外還聽說過可以通過極片上面擦拭什么東西會更有助于電解液的烤干,其細節及原理文武不懂,希望有知道的朋友不吝指教)。二是同樣的方法不適合于負極,原因為負極化成時會增加很多的重量,但可以通過實驗給出化成后負極增重比例進而反推負極片重量、判斷低容是否為負極過量不足引起。
如果正極(ji)偏輕不是(shi)低(di)容(rong)的原(yuan)因的話就要靠對(dui)低(di)容(rong)B組及(ji)合格(ge)B組的分析了(le)。B組電芯需要滿充(chong),而后拆解(jie)對(dui)比負極(ji)界(jie)面差異(yi)。低(di)放電容(rong)量低(di)等價于(yu)(yu)低(di)充(chong)電容(rong)量等價于(yu)(yu)負極(ji)滿充(chong)界(jie)面會(hui)(hui)有異(yi)常。其(qi)(qi)實大部分情況,只(zhi)要低(di)容(rong)發生了(le),那(nei)不論電芯是(shi)低(di)容(rong)還(huan)是(shi)容(rong)量合格(ge),其(qi)(qi)界(jie)面都(dou)會(hui)(hui)有類似(si)的異(yi)常,只(zhi)是(shi)程(cheng)度不同(tong)而已。記錄(lu)電芯界(jie)面情況時,也需要同(tong)時記錄(lu)對(dui)應電芯實際(ji)容(rong)量,最后一般(ban)會(hui)(hui)得到(dao)類似(si)于(yu)(yu)低(di)容(rong)程(cheng)度高的電芯其(qi)(qi)界(jie)面異(yi)常更為嚴重的結(jie)論。

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