Studi Kasus #01: Pecahan Roller Setelah Hanya Dua Bulan dalam Produksi NCM
Seorang produsen bahan katode melaporkan kegagalan prematur dari beberapa batang roller silikon karbida yang beroperasi di sebuah tungku produksi NCM.
Roller telah dipasang hanya dua bulan sebelumnya, jauh di bawah umur layanan yang diharapkan.
Pada pandangan pertama, pelanggan mencurigai masalah kualitas material.
Namun, penyelidikan terperinci mengungkapkan cerita yang berbeda.
Kondisi tungku yang khas meliputi:
- Suhu: 700~800°C
- Operasi terus menerus
- Atmosfer yang mengandung lithium
- Produksi bahan katode NCM
Roller menunjukkan:
- Perubahan warna permukaan
- Korosi lokal
- Pengurangan kekuatan
- Fraktur prematur
Pemeriksaan mikroskopik menunjukkan bahwa kerusakan terkonsentrasi di dekat permukaan roller.
Alih-alih retakan mekanis sederhana, struktur menunjukkan bukti degradasi kimia.
Daerah yang paling terkena dampak adalah daerah yang terpapar uap lithium.
Mekanisme kegagalan utama adalah korosi lithium-induced.
Pada suhu tinggi, senyawa lithium bereaksi dengan lapisan silikat pelindung pada permukaan SiC.
Reaksi menghasilkan lithium silikat, secara bertahap menghancurkan penghalang pelindung.
Setelah perlindungan permukaan dikompromikan:
- Korosi menembus ke dalam
- Poresitas meningkat
- Kekuatan mekanik menurun
Akhirnya, rol pecah di bawah beban operasi normal.
Bacaan terkait:
Mengapa LiOH Lebih Korosif untuk Komponen SiC di Tungku Baterai Litium?
Mekanisme Korosi SiC Lapisan demi Lapisan di Lingkungan Litium
Pelanggan menerapkan:
- Pengendalian atmosfer yang lebih baik
- Inspeksi pemeliharaan yang ditingkatkan
- Komponen SSiC dengan kepadatan tinggi
Perubahan ini secara signifikan meningkatkan umur rol.
Dalam produksi baterai lithium, kegagalan roller tidak selalu merupakan masalah mekanis.
Penguraian kimia dapat dimulai jauh sebelum kerusakan terlihat.
