يشير طلاء الليثيوم إلى الظاهرة الضارة حيث تفشل أيونات الليثيوم في الانتقال إلى أنود الجرافيت أثناء عمليات الشحن ، وبدلاً من ذلك يخضع لخفض كهروكيميائي لتشكيل رواسب ليثيوم معدنية. ينتج عن هذا تكوين طبقات معدنية من الفضة الرمادية الفضية أو بلورات الليثيوم الشجيري على سطح الأنود.
تقليديًا ، كان تفكيك البطارية هو الطريقة الأساسية لتأكيد حوادث الطلاء الليثيوم المشتبه بها ، لا سيما عند وجود الحالات الشاذة في السعة أو النمو الشجيري المرئي. ومع ذلك ، فإن التقنيات التشخيصية المتقدمة غير المدمرة تتيح الآن الكشف الدقيق من خلال تحليل كهروكيميائي متطور.
ⅰ. منهجيات الكشف غير المدمرة المتقدمة:
1. تحليل ملف تعريف الجهد
أثناء دورات الشحن الثابتة (CC) ، تظهر بطاريات الليثيوم أيون عادة منحنى الجهد المتزايد رتابة يتناسب مع حالة الشحن (SOC). إن ظهور الاكتئاب المبكرة للهضبة في الجهد أثناء مرحلة شحن الجهد الثابت (CV) بمثابة مؤشر حاسم لطلاء الليثيوم. تحدث هذه الظاهرة بسبب الاستهلاك الذي لا رجعة فيه لمخزون الليثيوم النشط من خلال ردود الفعل الطلاء ، مما يؤدي إلى تقلص القدرة العكسية وتراجع الجهد المتسارع.
2. تحليل القدرات التفاضلية (DV/DQ)
تتضمن هذه التقنية التحليلية حساب المشتق الأول للجهد فيما يتعلق بالقدرة (DV/DQ) لتحديد قمم انتقال الطور المميزة في أنودات الجرافيت. يتجلى طلاء الليثيوم من خلال تغييرات متميزة في توقيعات انتقال الطور هذه ، بما في ذلك:
• Peak position displacement (>يشير التحول 20MV إلى انسداد الشق الشديد)
• توهين شدة الذروة (يشير حجم منخفضة إلى حركية إدخال الليثيوم المخترقة)
• تشويه شكل ذروة (توسيع غير متماثل يعكس توزيع التفاعل غير المتجانس)
3. تشخيصات مطياف المعاوقة الكهروكيميائية (EIS)
يحث طلاء الليثيوم على تغييرات كبيرة في ديناميات نقل الشحنة البينية:
• تشكيل رواسب "الليثيوم الميتة" المعزولة كهربائيا يزيد من مقاومة النقل الأيونية
• SEI (الطور الإلكتروليت الصلب) إعادة بناء الطبقة يغير المعاوقة نقل الشحن (RCT)
• توسيع نصف دائرة التردد العالي في مؤامرات Nyquist (عادة 100 هرتز -10 khz) يرتبط بنمو المقاومة البينية
• يعكس تشوه نصف الدائرة في منتصف التردد قيود نقل الشحن الناجم عن ترسب الليثيوم
4. توصيف وقت الطيران بالموجات فوق الصوتية (TOF)
تستفيد هذه التقنية الصوتية التي تم حلها مكانيًا من الهندسة المعمارية الطبقية لبطاريات ليثيوم أيون:
• معايرة TOF الأساسية تنشئ توقيعات صوتية مرجعية
• ترسب الليثيوم يخلق انقطاع المقاومة الصوتية (ΔZ> 15 ٪ يشير إلى طلاء كبير)
• يكتشف تحليل تحليل الموجة الصدى:
- توهين سعة الإشارة (5-15 db variation)
- Phase shift anomalies (>5 درجة الانحراف)
- Time-domain reflection coefficient changes (>عتبة 8 ٪)
القيود التقنية الحالية:
• ينطبق في المقام الأول على تكوينات خلايا الحقيبة (غلاف الألومنيوم في الخلايا المنشورية يسبب التوهين بالموجات فوق الصوتية 90 ٪+
• يتطلب عتبة الكشف الحد الأدنى 2.8 ٪ من حجم الليثيوم المعدني
• يتطلب خوارزميات معالجة الإشارات المتطورة (على سبيل المثال ، تحويل المويجات القلص)
Ⅱ. مؤشرات الكشف التكميلية:
• الاكتئاب الكولومبيك (Δce> 0. 5 ٪ لكل دورة)
• تشوهات الاسترخاء في جهد الدائرة المفتوحة (OCV)
• تحليل التباطؤ التفاضلي (DQ/DV) التوسع
• الحالات الشاذة للتوقيع الحراري أثناء مراحل الاسترخاء
Ⅲ. بروتوكولات التنفيذ:
• إنشاء معلمات خط الأساس من خلال دورات التكوين الأولية
• تنفيذ تكامل بروتوكول الكشف متعدد الوسائط
• تطبيق خوارزميات التعلم الآلي للتعرف على الأنماط
• إجراء التحقق المتبادل مع قياسات القطب المرجعي
This comprehensive approach enables early-stage lithium plating detection with >92 ٪ دقة مع الحفاظ على سلامة البطارية ، مما يعزز بشكل كبير من بروتوكولات السلامة في أنظمة إدارة البطاريات (BMS).
Ⅳ. رفع معايير سلامة البطارية مع طاقة جديدة
فيطاقة جديدة، نحن ملتزمون بكونك شريكك الاستراتيجي في تقدم تقنيات تخزين الطاقة. من مواد الكاثود عالية الأداء / مواد الأنود ومجلدات البطارية المتخصصة إلى فواصل البطارية ذات الهندسة الدقيقة والكهارل المكلي للبطارية المصممة ، فإننا نقدم مجموعة شاملة من مكونات البطارية المصممة لرفع موثوقية المنتج وكفاءته. تمتد عروضنا إلى الحافةمعدات تصنيع البطاريةواختبار البطارية، ضمان تكامل سلس عبر كل مرحلة من مراحل إنتاج البطارية. مع التركيز على الجودة والاستدامة والابتكار التعاوني ، نقدم حلولًا تتكيف مع متطلبات الصناعة المتطورة. سواء كنت تقوم بتحسين التصميمات الحالية أو بطاريات الجيل التالي الرائد ، فإن فريقنا هنا لدعم أهدافك بخبرة فنية وخدمة سريعة الاستجابة.
دعنا نبني مستقبل تخزين الطاقة معًا. اتصل بنا اليوم لاستكشاف كيف يمكن لحلولنا المتكاملة تسريع نجاحك.
