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Glücklicherweise habe ich als Ergebnis meiner früheren Arbeit Hunderte von Batterien in meinen Händen entfernt, darunter Lithium-Ionen-Eisenphosphat-Batterien, Terpolymer-Lithium-Batterien, flexible Pack-Batterien und zylindrische Batterien. Heute werde ich das Innenblech der Batterie demontieren und euch den Zustand zeigen.

Wenn Lithiumionen eindringen, wird die Graphitanode allmählich golden, aber es ist schwierig, die Anode durch die Farbänderung zu sehen. Normalerweise beurteilen wir den Lade- und Entlademechanismus und die Qualität der Batterie, indem wir die Batterie zerlegen und den Grenzflächenzustand der negativen Elektrode beobachten.

SOC = 7%, es befanden sich Partikel in der Mitte der Elektrode und die Elektrode änderte ihre Farbe nicht.

Bei SOC = 14 % sind die Partikel in der Mitte der Elektrode zu sehen. Leichte Verfärbung.

SOC ist mit 26% etwas blau.

SOC=53.9%, wird blau, Blasen sind zu sehen.

Ladezustand =70.0%, von dunkelviolett bis rot, sichtbarer ungeladener Bereich schwarz. Es wurde keine Lithiumionenfällung gefunden.

Volle Ladung =81.5%, Vergoldung, sichtbarer schwarzer ungeladener Bereich. Sie können die Entwicklung von weißem Lithium sehen.

Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich ist, ändert sich der Elektrodenzustand nicht wesentlich, wenn der geladene Zustand weniger als 50% beträgt. Veränderungen der Elektrode können über 50% beobachtet werden. Wie in Abbildung 4 gezeigt, kann eine große Anzahl von Blasen bei 3.6 V gefunden werden. Daraus lässt sich schließen, dass es zwischen Abbildung 5 und Abbildung 6 eine signifikante Änderung gibt. Der geladene Zustand ändert sich nur um 10 %, aber der Elektrodenzustand ist völlig anders.

Elektrodenzustand bei Batterie-SOC=100%. Der weiße Teil ist Lithium.

Nach dem Entfernen des weißen Teils vergoldet die Oberfläche des unteren Pols nicht, was darauf hindeutet, dass keine Lithiumionen in das positive Elektrodenmaterial eingebettet sind. Kurz gesagt verhindert das positive Material in diesem Teil des Materials die Einbettung von Lithiumionen, sodass Lithiumionen an der Oberfläche ausfallen. Es wird spekuliert, dass die Bindemittel (CMC und SBR) ungleichmäßig auf der Elektrodenoberfläche verteilt und im Anodenmaterial mit Kohlenstoff beschichtet sind, was zu einer Lithium-Ionen-Implantation führt.

Wenn der Ladezustand 100 % beträgt, sind die meisten schwarzen Punkte ungeladene Bereiche. Es gibt viele schwarze Flecken auf dem Akku, was ein wichtiger Grund für die geringe Kapazität des Akkus ist. Die wichtigen Faktoren, die schwarze Flecken verursachen, sind die Gleichmäßigkeit der Aufschlämmung, die Dichtekontrollgenauigkeit der Beschichtungsoberfläche, die Spannungskontrolle beim Wickeln und die Gasbildung.