Desmontaje detallado de la batería de litio

Los electrodos negativos de grafito se vuelven gradualmente de color amarillo dorado cuando entran iones de litio, mientras que los electrodos positivos son difíciles de observar por el cambio de color. Solemos juzgar el mecanismo de carga y descarga de la batería y lo buena que es la batería desmontándola y observando el estado de la interfaz de la lámina de electrodos negativos.

SOC=7%, se puede ver una ondulación en el centro del electrodo, el electrodo no cambia de color.

SOC=14%, se pueden ver ondulaciones en el centro del electrodo. Ligera decoloración.

SOC=26%, ligera coloración azul.

SOC=53,9%, se vuelve azul, se ven líneas de burbujas.

SOC=70,0%, se vuelve de color púrpura oscuro a rojo, se observan zonas negras sin carga. No se observa precipitación de iones de litio.

SOC=81,5%, adquiere un color dorado y se observan zonas negras sin carga. Se observa precipitación de litio de color blanco.

Según las imágenes anteriores, el estado de los electrodos no cambia mucho en la fase en la que el SOC es inferior al 50%. A partir del 50% se observa un cambio en el electrodo. Según la imagen 4, se pueden ver rastros de un gran número de burbujas en torno a los 3,6 V. El SOC sólo cambia en un 10%, pero el estado de los electrodos es completamente diferente.

Estado de los electrodos de la pila con SOC = 100%. La parte blanca es principalmente precipitación de litio.

La superficie del electrodo por debajo de la parte blanca no se vuelve dorada después del decapado, lo que significa que los iones de litio no están incrustados en el material del electrodo negativo. En conclusión, esta parte del material negativo está impidiendo la incrustación de iones de litio y, por lo tanto, se está produciendo la precipitación de iones de litio en la superficie. Se especula que el aglutinante (CMC, SBR) puede estar desigualmente distribuido en la superficie del electrodo y encapsulado por el carbono del material negativo del electrodo, lo que provoca que los iones de litio no se incrusten.

En SOC=100%, los puntos negros son, la mayoría de las veces, zonas sin carga. Un mayor número de puntos negros es una razón importante de la baja capacidad de la batería. Los principales factores que conducen a los puntos negros son la uniformidad de la pasta, la precisión del control de la densidad de la superficie del revestimiento, el control de la tensión del bobinado y la producción de gas de la química.