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Felizmente, como resultado de meu trabalho anterior, removi centenas de baterias de minhas mãos, incluindo baterias de fosfato de ferro de íon-lítio, baterias de lítio terpolímero, baterias de pacote flexível e baterias cilíndricas. Hoje vou desmontar e mostrar para vocês o estado do painel interno da bateria.

Conforme os íons de lítio entram, o ânodo de grafite torna-se gradualmente dourado, mas é difícil ver o ânodo através da mudança de cor. Normalmente julgamos o mecanismo de carga e descarga e a qualidade da bateria desmontando a bateria e observando o estado da interface do eletrodo negativo.

SOC = 7%, havia partículas no centro do eletrodo, e o eletrodo não mudou de cor.

Quando SOC = 14%, as partículas no meio do eletrodo podem ser vistas. Ligeira descoloração.

SOC é 26% um pouco azul.

SOC = 53.9%, fica azul, bolhas podem ser vistas.

Status de carga = 70.0%, de roxo escuro a vermelho, área visível não carregada em preto. Nenhuma precipitação de íons de lítio foi encontrada.

Carga total = 81.5%, transformando-se em ouro, área preta visível sem carga. Você pode ver a evolução do lítio branco.

Como pode ser visto na figura acima, quando o estado carregado é inferior a 50%, o estado do eletrodo não muda muito. Mudanças no eletrodo podem ser observadas acima de 50%. Conforme mostrado na Figura 4, um grande número de bolhas pode ser encontrado em torno de 3.6V. Pode-se inferir que há uma mudança significativa entre a Figura 5 e a Figura 6. O estado carregado muda apenas 10%, mas o estado do eletrodo é completamente diferente.

Estado do eletrodo quando SOC da bateria = 100%. A parte branca é o lítio.

Após a remoção da parte branca, a superfície do polo inferior não fica dourada, indicando que os íons de lítio não estão embutidos no material do eletrodo positivo. Resumindo, o material positivo nesta parte do material evita que os íons de lítio se incorporem, então os íons de lítio se precipitam na superfície. Especula-se que os ligantes (CMC e SBR) estão desigualmente distribuídos na superfície do eletrodo e revestidos com carbono no material do ânodo, levando à implantação do íon lítio.

Quando o estado carregado é 100%, a maioria dos pontos pretos são áreas não carregadas. Existem muitos pontos negros na bateria, o que é uma razão importante para a baixa capacidade da bateria. Os fatores importantes que causam manchas pretas são a uniformidade da lama, a precisão do controle de densidade da superfície de revestimento, o controle de tensão do enrolamento e a formação de gás.