Pelapisan lithium mengacu pada fenomena yang merugikan di mana ion lithium gagal melakukan interkalasi ke anoda grafit selama proses pengisian, alih -alih menjalani reduksi elektrokimia untuk membentuk endapan lithium logam. Ini menghasilkan pembentukan lapisan logam lithium perak-abu-abu yang khas atau kristal lithium dendritik pada permukaan anoda.
Secara konvensional, pembongkaran baterai telah menjadi metode utama untuk mengkonfirmasi dugaan insiden pelapisan lithium, terutama ketika anomali kapasitas yang dapat diamati atau pertumbuhan dendritik yang terlihat hadir. Namun, teknik diagnostik non-destruktif canggih sekarang memungkinkan deteksi yang akurat melalui analisis elektrokimia yang canggih.
Ⅰ. Metodologi deteksi non-destruktif canggih:
1. Analisis Dekonvolusi Profil Tegangan
Selama siklus pengisian arus konstan (CC), baterai lithium-ion biasanya menunjukkan kurva tegangan yang meningkat secara monoton yang sebanding dengan canggih (SOC). Munculnya depresi dataran tinggi tegangan prematur selama fase pengisian tegangan konstan (CV) berfungsi sebagai indikator kritis pelapisan lithium. Fenomena ini terjadi karena konsumsi inventaris lithium aktif yang tidak dapat diubah melalui reaksi pelapisan, menghasilkan berkurangnya kapasitas reversibel dan penurunan tegangan yang dipercepat.
2. Analisis Kapasitas Diferensial (DV\/DQ)
Teknik analitik ini melibatkan penghitungan turunan tegangan pertama sehubungan dengan kapasitas (DV\/DQ) untuk mengidentifikasi puncak transisi fase karakteristik dalam anoda grafit. Pelapisan lithium bermanifestasi melalui perubahan berbeda dalam tanda tangan transisi fase ini, termasuk:
• Peak position displacement (>Pergeseran 20MV menunjukkan obstruksi interkalasi yang parah)
• Atenuasi intensitas puncak (besarnya berkurang menunjukkan kinetika penyisipan lithium yang dikompromikan)
• Distorsi Bentuk Puncak (Perluasan Asimetris Mencerminkan Distribusi Reaksi Heterogen)
3. Diagnostik spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS)
Pelapisan lithium menginduksi perubahan signifikan dalam dinamika transfer muatan antarmuka:
• Pembentukan endapan "lithium mati" yang terisolasi secara elektrik meningkatkan resistensi transportasi ionik
• Rekonstruksi Lapisan SEI (Solid Electrolyte Interphase) mengubah impedansi transfer muatan (RCT)
• Ekspansi setengah lingkaran frekuensi tinggi dalam plot Nyquist (biasanya 100Hz -10 kange kHz) berkorelasi dengan pertumbuhan impedansi antarmukaal
• Deformasi setengah lingkaran tengah frekuensi mencerminkan keterbatasan transfer muatan yang diinduksi oleh deposisi lithium
4. Karakterisasi Time-of-Flight Ultrasonic (TOF)
Teknik akustik yang diselesaikan secara spasial ini memanfaatkan arsitektur bertingkat baterai lithium-ion:
• Kalibrasi TOF awal menetapkan tanda tangan akustik referensi
• Deposisi lithium menciptakan diskontinuitas impedansi akustik (ΔZ> 15% menunjukkan pelapisan yang signifikan)
• Analisis bentuk gelombang gema mendeteksi:
- Atenuasi Amplitudo Sinyal (5-15 variasi db)
- Phase shift anomalies (>5 derajat penyimpangan)
- Time-domain reflection coefficient changes (>8% ambang)
Keterbatasan teknis saat ini:
• Terutama berlaku untuk konfigurasi sel kantong (casing aluminium dalam sel prismatik menyebabkan 90%+ pelemahan ultrasonik)
• Ambang deteksi membutuhkan fraksi volume minimum 2,8% dari lithium logam
• Membutuhkan algoritma pemrosesan sinyal yang canggih (misalnya, denoising transformasi wavelet)
Ⅱ. Indikator Deteksi Tambahan:
• Depresi Efisiensi Coulombik (ΔCE> 0. 5% per siklus)
• Tegangan sirkuit terbuka (OCV) Kelainan relaksasi
• Ekspansi Histeresis Tegangan Diferensial (DQ\/DV)
• Anomali tanda tangan termal selama fase relaksasi
Ⅲ. Protokol Implementasi:
• Menetapkan parameter dasar melalui siklus pembentukan awal
• Menerapkan integrasi protokol deteksi multi-modal
• Terapkan algoritma pembelajaran mesin untuk pengenalan pola
• Lakukan validasi silang dengan pengukuran elektroda referensi
This comprehensive approach enables early-stage lithium plating detection with >Akurasi 92% sambil mempertahankan integritas baterai, secara signifikan meningkatkan protokol keamanan dalam sistem manajemen baterai (BMS).
Ⅳ. Tinggikan standar keamanan baterai Anda dengan TOB New Energy
PadaTOB Energi Baru, kami berkomitmen untuk menjadi mitra strategis Anda dalam memajukan teknologi penyimpanan energi. Dari bahan katoda \/ bahan anoda berkinerja tinggi dan pengikat baterai khusus hingga pemisah baterai yang direkayasa dengan presisi dan elektrolit baterai yang disesuaikan, kami menyediakan serangkaian komponen baterai yang dirancang untuk meningkatkan keandalan dan efisiensi produk Anda. Penawaran kami meluas hingga mutakhirPeralatan pembuatan bateraiDanpenguji baterai, memastikan integrasi yang mulus di setiap tahap produksi baterai. Dengan fokus pada kualitas, keberlanjutan, dan inovasi kolaboratif, kami memberikan solusi yang beradaptasi dengan tuntutan industri yang berkembang. Apakah Anda mengoptimalkan desain yang ada atau memelopori baterai generasi berikutnya, tim kami ada di sini untuk mendukung tujuan Anda dengan keahlian teknis dan layanan responsif.
Mari kita membangun masa depan penyimpanan energi bersama. Hubungi kami hari ini untuk mengeksplorasi bagaimana solusi terintegrasi kami dapat mempercepat kesuksesan Anda.
