低細胞容量の原因の分析

低い細胞容量は、形成後の排出能力を設計値と比較することに基づく直感的な判断です。測定容量が設計仕様を下回る場合、最初のステップは、フォーメーションプロセスパラメーターが正しく設定されているかどうかを検証することです（たとえば、排出電流、充電期間、カットオフ電圧、および形成温度）。
formationフォーメーションステップが正しいことが確認されている場合は、形成システムの潜在的な問題を除外するために、代替機器またはチャネルを使用してセルを再テストします。
specipment機器の交換後も容量が正常なままである場合、元のフォーメーション機器に故障します。
retestestestestestestestの後に低容量の問題が続く場合、セルは本物の低容量を示すことが確認されます。
低容量を確認した後、その頻度と重大度を決定するには、さらなる分析が必要です。系統的な根の原因分析の前に、完全に充電された低容量細胞を分解して検査します。異常が見つからない場合、潜在的な原因には、電極コーティングの重量が不十分または不十分な設計マージンが含まれる場合があります。欠陥が検出された場合、設計または製造の問題を考慮する必要があります。

根本原因分析：設計と製造の視点

I.設計関連の要因

1。材料の互換性

負の電極と電解質の間の互換性は、容量に重大な影響を与えます。新しく導入されたアノード材料または電解質の場合、テスト中に観察された繰り返しリチウムメッキが材料の不一致を強く示します。潜在的なミスマッチメカニズムには次のものが含まれます。

formation形成中に形成が不十分で、過度に厚い、または不安定なSEI層。

Graphite剥離を引き起こす電解質のPC（プロピレン炭酸塩）。

cover高速電荷/放電能力を妨げる過度に設計された電極面積密度/圧縮密度。

2。容量設計マージン

正の電極固有の能力：設計は、タブの接着からのコーティング耐性、フォーメーション機器エラー、および容量の損失を考慮する必要があります。新しい材料の場合、指定されたシステムの下で達成可能な特定の容量を正確に評価します（アノード/電解質のペアリング）。特定の容量は、形成率、電荷カットオフ電流、サイクリングレート、電解質の製剤によって異なることに注意してください。ポジティブ電極容量を過大評価すると、設計値が膨らんでいることと実際の低容量セルにつながります。

負の電極過剰とCB値：過剰な負の電極負荷は、最初に正の電極の利用を1〜2％増加させますが、最適なレベルを超えて、SEI形成中の過度の不可逆リチウム消費により、最初のサイクルの排出能力が低下します。

3。電解質の充填と保持

不十分な電解質充填により、リチウムイオン挿入/介入効率が低下します。不十分な電解質保持を伴う細胞は、乾燥した電極と陽極表面に薄いリチウムメッキを示し、容量の損失に直接寄与します。

ii。製造関連要因

1。コーティング面積密度偏差

正/負の電極の体重の低いコーティングは、容量が低いことを直接引き起こします。正の電極の場合、乾燥後の重量分析を介してコーティングの重量を確認します。不均一なコーティングの厚さ（「陰陽コーティング」）、特に負の電極下部コーティングは、もう1つの貢献者です。正の電極を過剰に調理すると、特定の容量が低下する可能性がありますが、多くの場合、総容量が増加します。

2。カレンダー中の過剰補償

過度の圧縮損傷は、光沢のある電極表面によって証明される活性材料構造を損傷します。カソードでは、これはリチウム脱インターカレーションを破壊します。アノードでは、表面のリチウムメッキと容量が衰退します。

3。アセンブリ許容範囲

不十分な電極のアライメント、分離器のしわ、または内部マイクロショートは、局所的なインピーダンスを増加させ、劣化能力を高めます。しわのあるセパレーターは、影響を受ける領域で不完全なリチウムインターカレーション（非ゴールドアノード外観）を引き起こします。

4。水分含有量の制御

上昇した水分レベル（電極、電解質、不適切な手袋の露点、または脱ガスプロセスから）が副反応と容量の損失を引き起こします。

5。環境制御

高湿度は加水分解反応を促進しますが、低温はリチウムイオンの拡散を妨げ、どちらも能力を低下させます。形成温度偏差は、容量の測定精度にも影響します。

6。その他の要因

異物の汚染：金属/磁気不純物が自己充電を増加させ、明らかに低い容量のフォーメーションにつながります。

事前に蓄積された貯蔵：高温/湿度の下での長期貯蔵は、電極と電解質を分解し、容量の損失を引き起こします。
 

ⅲ。結論

これらの要因と材料の互換性と設計マージンからのプロセス制御と環境条件を体系的に調査することにより、低容量の根本原因を効果的に特定し、対処することができます。

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