ວິ​ທີ​ການ​ວິ​ເຄາະ​ສໍາ​ລັບ​ການ disassembly ຄວາມ​ລົ້ມ​ເຫຼວ​ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ lithium​-ion​

ວິ​ທີ​ການ​ວິ​ເຄາະ​ສໍາ​ລັບ disassembly ຄວາມ​ລົ້ມ​ເຫຼວ​ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ lithium​-ion​

ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຜູ້ສູງອາຍຸຂອງແບດເຕີລີ່ lithium-ion ເປັນບັນຫາທົ່ວໄປ, ແລະການຫຼຸດລົງຂອງການປະຕິບັດຂອງແບດເຕີຣີແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນປະຕິກິລິຍາການເຊື່ອມໂຊມຂອງສານເຄມີໃນລະດັບວັດສະດຸແລະ electrode (ຮູບ 1). ການເຊື່ອມໂຊມຂອງ electrodes ປະກອບມີການອຸດຕັນຂອງເຍື່ອແລະ pores ໃນຊັ້ນຫນ້າຂອງ electrode ໄດ້, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ cracks electrode ຫຼື adhesion; ການເຊື່ອມໂຊມຂອງວັດສະດຸປະກອບມີການສ້າງຟິມຢູ່ດ້ານອະນຸພາກ, ການແຕກແຍກຂອງອະນຸພາກ, ການແຍກອະນຸພາກ, ການຫັນປ່ຽນໂຄງສ້າງເທິງຫນ້າອະນຸພາກ, ການລະລາຍແລະການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງອົງປະກອບໂລຫະ, ແລະອື່ນໆ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ການເຊື່ອມໂຊມຂອງວັດສະດຸສາມາດນໍາໄປສູ່ການເສື່ອມໂຊມແລະຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຂຶ້ນໃນລະດັບຫມໍ້ໄຟ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບກົນໄກການເຊື່ອມໂຊມທີ່ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນຫມໍ້ໄຟແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການວິເຄາະກົນໄກການລົ້ມເຫຼວແລະການຍືດອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟ. ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ໄດ້​ສະ​ຫຼຸບ​ວິ​ທີ​ການ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຖອດ​ຫມໍ້​ໄຟ lithium​-ion ອາ​ຍຸ​ແລະ​ເຕັກ​ນິກ​ການ​ທົດ​ສອບ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​ແລະ​ທາງ​ເຄ​ມີ​ທີ່​ນໍາ​ໃຊ້​ເພື່ອ​ວິ​ເຄາະ​ແລະ disassemble ອຸ​ປະ​ກອນ​ຫມໍ້​ໄຟ​.

ຮູບທີ 1 ພາບລວມຂອງກົນໄກຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຜູ້ສູງອາຍຸ ແລະວິທີການວິເຄາະທົ່ວໄປສໍາລັບການເຊື່ອມໂຊມຂອງ electrode ແລະວັດສະດຸໃນຫມໍ້ໄຟ lithium-ion

1. ວິທີການຖອດຫມໍ້ໄຟ

ຂະບວນການຖອດ ແລະ ການວິເຄາະຂອງອາຍຸ ແລະ ແບດເຕີຣີທີ່ລົ້ມເຫລວແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີ:

(1) ການກວດກາກ່ອນຫມໍ້ໄຟ;

(2​) ການ​ປ່ອຍ​ອອກ​ໄປ​ຫາ​ແຮງ​ດັນ​ທີ່​ຕັດ​ອອກ​ຫຼື​ລັດ SOC ສະ​ເພາະ​ໃດ​ຫນຶ່ງ​;

(3) ໂອນໄປສູ່ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການຄວບຄຸມ, ເຊັ່ນ: ຫ້ອງອົບແຫ້ງ;

(4) Disassemble ແລະເປີດຫມໍ້ໄຟ;

(5) ແຍກອົງປະກອບຕ່າງໆເຊັ່ນ electrode ບວກ, electrode ລົບ, diaphragm, electrolyte, ແລະອື່ນໆ;

(6) ປະຕິບັດການວິເຄາະທາງກາຍະພາບແລະເຄມີຂອງແຕ່ລະພາກສ່ວນ.

ຮູບທີ 2 ການຖອດປະກອບ ແລະ ຂັ້ນຕອນການວິເຄາະຂອງແບດເຕີລີ່ອາຍຸ ແລະ ຄວາມລົ້ມເຫຼວ

1.1 ການ​ກວດ​ສອບ​ລ່ວງ​ຫນ້າ​ແລະ​ການ​ທົດ​ສອບ​ທີ່​ບໍ່​ມີ​ການ​ທໍາ​ລາຍ​ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ lithium​-ion ກ່ອນ​ທີ່​ຈະ disassembly

ກ່ອນທີ່ຈະ disassembling ຈຸລັງ, ວິທີການທົດສອບທີ່ບໍ່ມີການທໍາລາຍສາມາດສະຫນອງຄວາມເຂົ້າໃຈເບື້ອງຕົ້ນຂອງກົນໄກການຫຼຸດຜ່ອນຫມໍ້ໄຟ. ວິທີການທົດສອບທົ່ວໄປສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີ:

(1​) ການ​ທົດ​ສອບ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​: ສະ​ຖາ​ນະ​ການ​ສູງ​ອາ​ຍຸ​ຂອງ​ຫມໍ້​ໄຟ​ໂດຍ​ປົກ​ກະ​ຕິ​ໂດຍ​ສະ​ພາບ​ສຸ​ຂະ​ພາບ​ຂອງ​ຕົນ (SOH​)​, ຊຶ່ງ​ເປັນ​ອັດ​ຕາ​ສ່ວນ​ຂອງ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ປ່ອຍ​ຫມໍ້​ໄຟ​ໃນ​ເວ​ລາ t ຂອງ​ຄວາມ​ອາ​ຍຸ​ກັບ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ປ່ອຍ​ອອກ​ມາ​ໃນ​ເວ​ລາ t = 0​. ເນື່ອງຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າຄວາມອາດສາມາດໄຫຼອອກສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມ, ຄວາມເລິກການໄຫຼ (DOD), ແລະການໄຫຼອອກໃນປະຈຸບັນ, ການກວດສອບສະພາບການເຮັດວຽກປົກກະຕິແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຕິດຕາມກວດກາ SOH, ເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມ 25 ° C, DOD 100%, ແລະອັດຕາການປ່ອຍ 1C. .

(2) ການວິເຄາະຄວາມອາດສາມາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (ICA): ຄວາມອາດສາມາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫມາຍເຖິງເສັ້ນໂຄ້ງ dQ / dV-V, ເຊິ່ງສາມາດປ່ຽນພູພຽງແຮງດັນແລະຈຸດ inflection ໃນເສັ້ນໂຄ້ງແຮງດັນໄປສູ່ຈຸດສູງສຸດ dQ / dV. ການຕິດຕາມການປ່ຽນແປງໃນຈຸດສູງສຸດຂອງ dQ/dV (ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງສຸດ ແລະການປ່ຽນແປງສູງສຸດ) ໃນລະຫວ່າງຜູ້ສູງອາຍຸສາມາດໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນເຊັ່ນ: ການສູນເສຍວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ວຽກ / ການສູນເສຍການຕິດຕໍ່ໄຟຟ້າ, ການປ່ຽນແປງທາງເຄມີຂອງຫມໍ້ໄຟ, ການໄຫຼອອກ, ການສາກໄຟ, ແລະການວິວັດທະນາການ lithium.

(3) Electrochemical impedance spectroscopy (EIS): ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການອາຍຸ, impedance ຂອງແບດເຕີລີ່ມັກຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ kinetics ຊ້າລົງ, ເຊິ່ງບາງສ່ວນແມ່ນຍ້ອນຄວາມອາດສາມາດຫຼຸດລົງ. ເຫດຜົນສໍາລັບການເພີ່ມຂື້ນຂອງ impedance ແມ່ນເກີດມາຈາກຂະບວນການທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະທາງເຄມີພາຍໃນຫມໍ້ໄຟ, ເຊັ່ນການເພີ່ມຂື້ນຂອງຊັ້ນຄວາມຕ້ານທານ, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນຕົ້ນຕໍຍ້ອນ SEI ຢູ່ໃນຫນ້າ anode. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມດັນຂອງແບດເຕີຣີແມ່ນມີອິດທິພົນຈາກຫຼາຍປັດໃຈແລະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການສ້າງແບບຈໍາລອງແລະການວິເຄາະໂດຍຜ່ານວົງຈອນທຽບເທົ່າ.

(4​) ການ​ກວດ​ກາ​ສາຍ​ຕາ​, ການ​ບັນ​ທຶກ​ຮູບ​ພາບ​, ແລະ​ການ​ຊັ່ງ​ນໍ້າ​ຫນັກ​ຍັງ​ເປັນ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​ວິ​ເຄາະ​ຫມໍ້​ໄຟ lithium​-ion aging​. ການກວດສອບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເປີດເຜີຍບັນຫາຕ່າງໆເຊັ່ນການຜິດປົກກະຕິພາຍນອກຫຼືການຮົ່ວໄຫຼຂອງຫມໍ້ໄຟ, ເຊິ່ງອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ພຶດຕິກໍາການແກ່ອາຍຸຫຼືເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຫມໍ້ໄຟ.

(5) ການທົດສອບທີ່ບໍ່ມີການທໍາລາຍຂອງພາຍໃນຫມໍ້ໄຟ, ລວມທັງການວິເຄາະ X-ray, tomography ຄອມພິວເຕີ X-ray, ແລະ tomography neutron. CT ສາມາດເປີດເຜີຍລາຍລະອຽດຫຼາຍຢ່າງພາຍໃນແບດເຕີຣີ, ເຊັ່ນ: ການຜິດປົກກະຕິພາຍໃນຫມໍ້ໄຟຫຼັງຈາກອາຍຸ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3 ແລະ 4.

ຮູບທີ 3 ຕົວຢ່າງຂອງການກໍານົດລັກສະນະທີ່ບໍ່ທໍາລາຍຂອງແບດເຕີລີ່ lithium-ion. a) ຮູບພາບການສົ່ງ X-ray ຂອງຫມໍ້ໄຟມ້ວນ jelly; b) Frontal CT scan ຢູ່ໃກ້ກັບຈຸດບວກຂອງຫມໍ້ໄຟ 18650.

ຮູບທີ 4 Axial CT scan ຂອງຫມໍ້ໄຟ 18650 ທີ່ມີມ້ວນວຸ້ນຜິດປົກກະຕິ

1.2. ການຖອດແບດເຕີລີ່ lithium-ion ໃນ SOC ຄົງທີ່ແລະສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຄວບຄຸມ

ກ່ອນທີ່ຈະຖອດປະກອບ, ແບດເຕີລີ່ຕ້ອງຖືກສາກໄຟຫຼືປ່ອຍອອກໄປຫາສະຖານະທີ່ກໍານົດໄວ້ (SOC). ຈາກທັດສະນະຄວາມປອດໄພ, ແນະນໍາໃຫ້ດໍາເນີນການລົງເລິກ (ຈົນກ່ວາແຮງດັນການໄຫຼແມ່ນ 0 V). ຖ້າຫາກວ່າວົງຈອນສັ້ນເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການ disassembly, ການໄຫຼເລິກຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການ runaway ຄວາມຮ້ອນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການໄຫຼເລິກອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງວັດສະດຸທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ແບດເຕີລີ່ຖືກປ່ອຍອອກເປັນ SOC = 0% ກ່ອນທີ່ຈະ disassembly. ບາງຄັ້ງ, ສໍາລັບຈຸດປະສົງການຄົ້ນຄວ້າ, ຍັງສາມາດພິຈາລະນາ disassembling ຫມໍ້ໄຟໃນຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງລັດຄິດຄ່າທໍານຽມ.

ການຖອດແບດເຕີຣີໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນປະຕິບັດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການຄວບຄຸມເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງອາກາດແລະຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ເຊັ່ນໃນຫ້ອງອົບແຫ້ງຫຼືກ່ອງໃສ່ຖົງມື.

1.3. ຂັ້ນຕອນການຖອດແບດເຕີລີ່ Lithium ion ແລະການແຍກອົງປະກອບ

ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ຂະ​ບວນ​ການ disassembly ຫມໍ້​ໄຟ​, ມັນ​ເປັນ​ສິ່ງ​ຈໍາ​ເປັນ​ເພື່ອ​ຫຼີກ​ເວັ້ນ​ການ​ວົງ​ຈອນ​ສັ້ນ​ພາຍ​ນອກ​ແລະ​ພາຍ​ໃນ​. ຫຼັງຈາກ disassembly, ແຍກທາງບວກ, ລົບ, diaphragm, ແລະ electrolyte. ຂະບວນການ disassembly ສະເພາະຈະບໍ່ຊ້ໍາ.

1.4. ຫຼັງຈາກການປະມວນຜົນຕົວຢ່າງແບດເຕີຣີທີ່ຖອດປະກອບແລ້ວ

ຫຼັງຈາກອົງປະກອບຂອງແບດເຕີຣີຖືກແຍກອອກ, ຕົວຢ່າງຈະຖືກລ້າງດ້ວຍສານລະລາຍ electrolyte ປົກກະຕິ (ເຊັ່ນ: DMC) ເພື່ອເອົາໄປເຊຍກັນ LiPF6 ຫຼືສານລະລາຍທີ່ບໍ່ລະເຫີຍທີ່ອາດມີ, ເຊິ່ງຍັງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການກັດກ່ອນຂອງ electrolyte ໄດ້. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຂະບວນການທໍາຄວາມສະອາດຍັງອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຜົນການທົດສອບຕໍ່ໄປເຊັ່ນການລ້າງທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍອົງປະກອບ SEI ສະເພາະ, ແລະການລ້າງ DMC ທີ່ເອົາວັດສະດຸ insulation ທີ່ຝາກໄວ້ໃນພື້ນຜິວ graphite ຫຼັງຈາກອາຍຸ. ອີງຕາມປະສົບການຂອງຜູ້ຂຽນ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນຈໍາເປັນຕ້ອງລ້າງສອງຄັ້ງດ້ວຍສານລະລາຍບໍລິສຸດປະມານ 1-2 ນາທີເພື່ອເອົາເກືອ Li ອອກຈາກຕົວຢ່າງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການວິເຄາະ disassembly ທັງຫມົດຖືກລ້າງສະເຫມີໃນລັກສະນະດຽວກັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນປຽບທຽບ.

ການວິເຄາະ ICP-OES ສາມາດນໍາໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຖືກຂູດອອກຈາກ electrode, ແລະການປິ່ນປົວກົນຈັກນີ້ບໍ່ປ່ຽນແປງອົງປະກອບທາງເຄມີ. XRD ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບ electrodes ຫຼືວັດສະດຸຜົງຂູດ, ແຕ່ການປະຖົມນິເທດຂອງອະນຸພາກທີ່ມີຢູ່ໃນ electrodes ແລະການສູນເສຍຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການປະຖົມນິເທດນີ້ໃນຝຸ່ນຂູດອາດຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສຸດ.

ໂດຍການສຶກສາຮອຍແຕກໃນວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ວຽກ, ພາກສ່ວນຂ້າມຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion ທັງຫມົດສາມາດໄດ້ຮັບການກະກຽມ (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 4). ຫຼັງຈາກຕັດຫມໍ້ໄຟ, electrolyte ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍຜ່ານ epoxy resin ແລະຂັ້ນຕອນການຂັດໂລຫະ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບ CT imaging, ການກວດພົບຂອງແບດເຕີລີ່ຂ້າມຜ່ານສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດທາງ optical, focused ion beam (FIB), ແລະ scanning electron microscopy, ສະຫນອງຄວາມລະອຽດສູງກວ່າຫຼາຍສໍາລັບພາກສ່ວນສະເພາະຂອງຫມໍ້ໄຟ.

2. ການ​ວິ​ເຄາະ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​ແລະ​ທາງ​ເຄ​ມີ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ຫຼັງ​ຈາກ​ການ disassembly ຫມໍ້​ໄຟ​

ຮູບທີ 5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງການການວິເຄາະຂອງຫມໍ້ໄຟຕົ້ນຕໍແລະວິທີການວິເຄາະທາງດ້ານຮ່າງກາຍແລະເຄມີທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ຕົວຢ່າງການທົດສອບສາມາດມາຈາກ anodes, cathodes, separators, collectors, ຫຼື electrolytes. ຕົວຢ່າງແຂງສາມາດເອົາມາຈາກພາກສ່ວນຕ່າງໆ: ດ້ານ electrode, ຮ່າງກາຍ, ແລະສ່ວນຂ້າມ.

ຮູບທີ 5 ອົງປະກອບພາຍໃນ ແລະວິທີການກໍານົດລັກສະນະທາງກາຍະພາບຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion

ວິທີການວິເຄາະສະເພາະແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 6, ລວມທັງ

(1) ກ້ອງຈຸລະທັດ optical (ຮູບ 6a).

(2) ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກສະແກນ (SEM, ຮູບ 6b).

(3) ການສົ່ງຜ່ານກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ (TEM, ຮູບ 6c).

(4) ການກະຈາຍພະລັງງານ X-ray spectroscopy (EDX, ຮູບ 6d) ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ຮ່ວມກັນກັບ SEM ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງຕົວຢ່າງ.

(5) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ຮູບ 6e) ອະນຸຍາດໃຫ້ການວິເຄາະແລະການກໍານົດລັດ oxidation ແລະສະພາບແວດລ້ອມທາງເຄມີຂອງອົງປະກອບທັງຫມົດ (ຍົກເວັ້ນ H ແລະ He). XPS ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ຫນ້າດິນແລະສາມາດສະແດງການປ່ຽນແປງທາງເຄມີຢູ່ໃນຫນ້າດິນ. XPS ສາມາດຖືກລວມເຂົ້າກັບ ion sputtering ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຂໍ້ມູນຄວາມເລິກ.

(6) Inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP-OES, ຮູບ 6f) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດອົງປະກອບອົງປະກອບຂອງ electrodes.

(7) Glow emission spectroscopy (GD-OES, ຮູບ 6g), ການວິເຄາະຄວາມເລິກໃຫ້ການວິເຄາະອົງປະກອບຂອງຕົວຢ່າງໂດຍການ sputtering ແລະກວດພົບແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໂດຍ sputtered particles ຕື່ນເຕັ້ນໃນ plasma ໄດ້. ບໍ່ເຫມືອນກັບວິທີການ XPS ແລະ SIMS, ການວິເຄາະເລິກຂອງ GD-OES ບໍ່ຈໍາກັດພື້ນທີ່ໃກ້ຄຽງຂອງຫນ້າດິນ, ແຕ່ສາມາດວິເຄາະຈາກດ້ານ electrode ກັບຕົວເກັບລວບລວມ. ດັ່ງນັ້ນ, GD-OES ປະກອບຂໍ້ມູນໂດຍລວມຈາກດ້ານ electrode ກັບປະລິມານ electrode.

(8) Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR, ຮູບ 6h) ສະແດງໃຫ້ເຫັນການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງຕົວຢ່າງແລະ radiation infrared. ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງໄດ້ຖືກເກັບກໍາພ້ອມໆກັນພາຍໃນຂອບເຂດ spectral ທີ່ເລືອກ, ແລະ spectrum ຕົວຈິງແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍການນໍາໃຊ້ການຫັນປ່ຽນ Fourier ກັບສັນຍານເພື່ອວິເຄາະຄຸນສົມບັດທາງເຄມີຂອງຕົວຢ່າງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, FTIR ບໍ່ສາມາດວິເຄາະປະລິມານໄດ້.

(9) Secondary ion mass spectrometry (SIMS, ຮູບ 6i) ມີລັກສະນະອົງປະກອບຂອງອົງປະກອບແລະໂມເລກຸນຂອງພື້ນຜິວວັດສະດຸ, ແລະເຕັກນິກການຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງພື້ນຜິວຊ່ວຍກໍານົດຄຸນສົມບັດຂອງຊັ້ນ passivation electrochemical ຫຼືການເຄືອບກ່ຽວກັບວັດສະດຸເກັບແລະ electrode.

(10) ການສະທ້ອນຂອງແມ່ເຫຼັກນິວເຄລຍ (NMR, ຮູບ 6j) ສາມາດລັກສະນະວັດສະດຸແລະທາດປະສົມທີ່ເຈືອຈາງໃນແຂງແລະສານລະລາຍ, ສະຫນອງບໍ່ພຽງແຕ່ຂໍ້ມູນທາງເຄມີແລະໂຄງສ້າງ, ແຕ່ຍັງຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບການຂົນສົ່ງ ion ແລະການເຄື່ອນໄຫວ, ຄຸນສົມບັດເອເລັກໂຕຣນິກແລະແມ່ເຫຼັກ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ thermodynamic ແລະ. ຄຸນສົມບັດ kinetic.

(11) ເທັກໂນໂລຍີການແຜ່ກະຈາຍ X-ray (XRD, ຮູບ 6k) ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບການວິເຄາະໂຄງສ້າງຂອງວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໃນ electrodes.

(12) ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການວິເຄາະ chromatographic, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 6l, ແມ່ນການແຍກອົງປະກອບໃນປະສົມແລະຫຼັງຈາກນັ້ນດໍາເນີນການກວດຫາການວິເຄາະ electrolyte ແລະອາຍແກັສ.

ຮູບທີ 6 ແຜນວາດແຜນວາດຂອງອະນຸພາກທີ່ກວດພົບໃນວິທີການວິເຄາະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

3. ການວິເຄາະທາງເຄມີຂອງ Electrodes Recombinant

3.1. ການປະກອບແບດເຕີຣີເຄິ່ງ lithium ຄືນໃໝ່

electrode ຫຼັງຈາກຄວາມລົ້ມເຫຼວສາມາດວິເຄາະທາງເຄມີໂດຍການຕິດຕັ້ງປຸ່ມແບດເຕີລີ່ເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງ lithium ຄືນໃໝ່. ສໍາລັບ electrodes ເຄືອບສອງດ້ານ, ດ້ານຫນຶ່ງຂອງການເຄືອບຕ້ອງຖືກໂຍກຍ້າຍ. electrodes ທີ່ໄດ້ຮັບຈາກຫມໍ້ໄຟສົດແລະທີ່ສະກັດຈາກຫມໍ້ໄຟອາຍຸໄດ້ຖືກປະກອບຄືນໃຫມ່ແລະສຶກສາໂດຍໃຊ້ວິທີດຽວກັນ. ການທົດສອບໄຟຟ້າສາມາດໄດ້ຮັບຄວາມອາດສາມາດຂອງ electrodes ທີ່ຍັງເຫຼືອ (ຫຼືຍັງເຫຼືອ) ແລະວັດແທກຄວາມສາມາດປີ້ນກັບກັນ.

ສໍາລັບແບດເຕີລີ່ລົບ / lithium, ການທົດສອບທາງເຄມີຄັ້ງທໍາອິດຄວນຈະເປັນການເອົາ lithium ອອກຈາກ electrode ລົບ. ສໍາລັບແບດເຕີລີ່ບວກ / lithium, ການທົດສອບຄັ້ງທໍາອິດຄວນຈະຖືກປ່ອຍເພື່ອຝັງ lithium ເຂົ້າໄປໃນ electrode ບວກສໍາລັບການ lithiation. ຄວາມສາມາດທີ່ສອດຄ້ອງກັນແມ່ນຄວາມສາມາດທີ່ຍັງເຫຼືອຂອງ electrode. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຄວາມສາມາດປີ້ນກັບກັນ, electrode ລົບໃນຫມໍ້ໄຟເຄິ່ງຫນຶ່ງແມ່ນ lithiated ອີກເທື່ອຫນຶ່ງ, ໃນຂະນະທີ່ electrode ໃນທາງບວກແມ່ນ delithized.

3.2. ໃຊ້ electrodes ອ້າງອີງເພື່ອຕິດຕັ້ງແບດເຕີລີ່ທັງຫມົດ

ກໍ່ສ້າງແບດເຕີລີ່ທີ່ສົມບູນໂດຍໃຊ້ anode, cathode, ແລະ electrode ອ້າງອີງເພີ່ມເຕີມ (RE) ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບທ່າແຮງຂອງ anode ແລະ cathode ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟແລະປ່ອຍ.

ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ແຕ່ລະວິທີການວິເຄາະທາງກາຍະພາບສາມາດສັງເກດເຫັນສະເພາະລັກສະນະການເຊື່ອມໂຊມຂອງ lithium ion ເທົ່ານັ້ນ. ຮູບທີ່ 7 ສະຫນອງພາບລວມຂອງຫນ້າທີ່ຂອງວິທີການວິເຄາະທາງກາຍະພາບແລະເຄມີສໍາລັບວັດສະດຸຫຼັງຈາກ disassembly ຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion. ໃນແງ່ຂອງການກວດສອບກົນໄກການອາຍຸສະເພາະ, ສີຂຽວໃນຕາຕະລາງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າວິທີການມີຄວາມສາມາດທີ່ດີ, ສີສົ້ມຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າວິທີການມີຄວາມສາມາດຈໍາກັດ, ແລະສີແດງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າມັນບໍ່ມີຄວາມສາມາດ. ຈາກຮູບທີ່ 7, ມັນເປັນທີ່ຊັດເຈນວ່າວິທີການວິເຄາະທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຄວາມສາມາດຫລາກຫລາຍ, ແຕ່ບໍ່ມີວິທີການໃດທີ່ສາມາດກວມເອົາກົນໄກການແກ່ທັງຫມົດ. ດັ່ງນັ້ນ, ແນະນໍາໃຫ້ໃຊ້ວິທີການວິເຄາະເພີ່ມເຕີມຕ່າງໆເພື່ອສຶກສາຕົວຢ່າງເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າໃຈຢ່າງສົມບູນກ່ຽວກັບກົນໄກການແກ່ຂອງແບດເຕີລີ່ lithium-ion.

ຮູບທີ 7 ພາບລວມຂອງຄວາມສາມາດໃນການຊອກຄົ້ນຫາ ແລະວິທີການວິເຄາະ

Waldmann, Thomas, Iturrondobeitia, Amaia, Kasper, Michael, et al. ການທົບທວນຄືນ—ການວິເຄາະຫຼັງການຕາຍຂອງແບດເຕີຣີ Lithium-Ion ອາຍຸ: ວິທີການຖອດປະກອບ ແລະເຕັກນິກການວິເຄາະທາງກາຍະພາບ-ເຄມີ[J]. Journal of the Electrochemical Society, 2016, 163(10):A2149-A2164.