大家好,新能源电池圈经过一个多星期的运行之后,在其中产生了一些较为高质量的内容,同时也有一些亟待解决或者需要提供思路的问题,所以我想定期整理出来给读者朋友们借鉴和讨论,以使每条内容再次有所沉淀。话不多说,我们直接进入正题。 Q1,中国电动乘用车和电动大巴车对应的动力电池供应商&世界上主要电动公交车制造商和型号 世界上主要电动公交车制造商和产品型号参见本文附件,末尾有获取方式。(Via@寻风) Q2,高倍率放电和循环放电两种情况下,拆解卷芯,用力撕下隔膜,大量正极粉粘在隔膜上的原因?短路或者受热以后正极粉粘隔膜的原理是什么?还有油系浆料吸水掉粉的原理是什么? 高倍率和循环失效模式下,由于锂离子的脱嵌导致正极体积发生变化,内部产生机械应力场,晶格的结构随之改变,最终导致材料粉化包括和集流体之间粘接性变差脱落,粘在隔膜上主要是电解液的分解产物有一定粘性加上隔膜的多孔结构所以看起来是粘在上面,PVDF是疏水材料,而体系中其他材料跟水的亲和性要好于粘结剂,所以才导致了粘结剂失效。(Via@寻风) Q3,圆柱电池采用干法单拉PP隔膜机卷抽芯非常严重,之前用宇部PP/PE/PP不抽芯,问题的原因是什么(最好从隔膜的角度解释,现场卷针抛光,卷针回抽速度降低都试过,没有改善) 带出隔膜肯定是摩擦力太大造成的,从隔膜的角度如果是陶瓷隔膜你可以对比下两种隔膜的陶瓷涂层晶型,表面一致性等。没有涂覆的隔膜也要对比下两种隔膜孔隙和表面一致性和粗糙度。建议从设备角度降低一下张力,陶瓷面不要和卷针接触,卷针做表面涂层处理。(Via@寻风) 卷针上开槽处理,让非陶瓷面对着卷针等(Via@jimmy) Q4,当前主流的电池SOC估算使用那种算法?比如特斯拉。是单纯地电流积分法吗?还是应用了卡尔曼滤波等其他算法呢? 请教了均胜电子的林健博士,据说特斯拉采用的是ANN (Artificial Neural Networks)模式,原理就是对电池建立起神经网络,对此模型进行外部激励,然后再给出相应输出,达到对电池SOC估算的目的。(Via@寻风) 看过Tesla的一个专利,写的是安时积分和OCV校正法。而且Tesla在停车的时候会重新计算SoC,所以谨慎怀疑估算SoC也会使用OCV和安时来校正。Tesla的专利都共享了,没什么保密的,关键是实践中怎么去实行吧,个人感觉OCV法最直接最准,神经网络锦上添花而已。(Via@Daniel) Q5,各位大神:电芯在活化搁置几天后拆解发现靠近负极那面的隔膜发黄发黑,并且随着搁置时间越长,程度越严重,内阻也增大;请问各位大神有碰到类似现象并分析原因?谢谢! 隔膜一般被氧化或者高温才会发黄,隔膜氧化或者高温的情况是PP/PE生成了不饱和双键或是羰基基团和羟基类的显色基团。(Via@寻风) 另外你确认下是不是电解液Li盐发黄把隔膜染色了,电解液中锂盐产物五氟化磷,再和有机溶剂反应变黄(碳酸乙烯酯由环氧乙烷和CO2合成,环氧乙烷易溶于碳酸乙烯酯中难于分离,氧上的未共用电子反应产生烊盐变黄色),需要严格控制电解液的水分和HF含量。(Via@寻风) 发黄隔膜如果洗的掉就是锂盐,洗不掉就可能被氧化(Via@无悔~彩兵) 关于PP隔膜发黄的机理研究请参见群附件,末尾有获取方式。 Q6,各位大神,因为是做实验,请教下怎么检测极片烘烤后和NMP的水分含量? 用卡尔费休法,将正极或负极极片烘烤后剪成细长条状用水分测试仪测试(Via@平~maple) 目前常用的卡尔费休水分测试仪是通过加热的方式将水分蒸出来然后通过卡氏试剂进行滴定的,只要你的极片大小或溶剂量能进试剂瓶就行,试剂瓶大小和青霉素瓶差不多。当然测试样品用量是有一个合适值的,不然测试时间会很长。(Via@吴小珍) Q7,锂锂对称电池,恒流充放电次数增加,颜色变化蓝 红 绿 黑。请问为何随着循环次数增加,第一个圈变小,第二个圈逐渐消失。第一个圈、第二个圈主要代表那部分电阻?求大神详细解答,感激不尽。 建议静下心去读曹先生的“电化学阻抗谱”,可以解决你的问题。高频是SEI阻抗,中频CT阻抗,低频固态扩散阻抗...(Via@Daniel) 刚开始电池还没有完全活化,电荷转移电阻大,SEI膜电阻在图上能表现出来,随着充放电进行,电荷转移内阻变小,在图上第一个圈与第二个圈重合了,不是第一个圈消失了。(Via@猪猪侠) Q8,请问电芯或极片在长时间烘烤后会出现电极状态变化吗?如果会发生了什么变化?谢谢 铝集流体长时间烘烤后延伸率可能会加大,表面氧化层增厚。聚合物粘接剂会加速老化。活性物质与集流体粘附力减弱,易剥离。(Via@静焰) 粘结剂老化,机械强度韧性变差,你可以去查查该粘结剂一些特性。(Via@猪猪侠) Q9,负极半电池,正极半电池,全电池的开压,为何在静置过程中都会上升?静置时间10小时左右,会上升零点几伏,装的扣电求大神解答! 扣电电压跟材料在电解液中本征的零电荷电位相关,随着电极材料与电解液的浸润,电极材料的电位越临近零电荷电位。(Via@单旭意) 应该是组装扣电过程中短路,造成电池有一定放电。与放电过程中产生极化造成开压回升类似,还有一个可能,电解液浸润,造成正负极选择性吸附阴阳离子,造成电压上升,这个可能性更大一些。(Via@Qinbin) Q10,各位大神好,请问涂布总是断带是什么原因? 铝箔板形不好,铝箔纵向受力不匀导致断带。铝箔波浪边严重,边缘部分易撕裂导致断带。(Via@静焰) 注意过辊是否有浆料堆积,颗粒划痕,还有烘箱上下吹风口距离是否太小了,刮到极片!(Via@水手) Q11,请问CMC+SBR体系适用于磷酸铁锂体系吗?电化学窗口是不是要窄一些?谢谢! 在磷酸铁锂体系里问题不大,SBR 用到正极里作为粘结剂的电化学窗口是0-4V而PVDF 是0-5V所以不能用于比LFP 电位更高的正极体系。其次SBR 相对PVDF 的TG 偏高所以一定程度上低温,极化性能差一些,离子电导率上PVDF 也会有优势。最后是对于正极浆料的加工水性的体系可能会更容易沉降,极片的加工上SBR 的反弹会相对大一些,以上。欢迎各位补充。(Via@寻风) 以上就是上周精选出来讨论比较多的问题,还有非常多的问题没有一一列出来,大家有兴趣可以自行查看,感谢参与讨论的所有朋友!也欢迎朋友们在本文中留言讨论,帮助他人,提高自己,下期见! 本期提供打包下载的资料为: 1,世界上主要电动公交车制造商和型号(List of electric bus makers and models) 2,隔膜高温氧化发黄原理研究(PP聚丙烯氧化发黄研究) |
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