ケース・スタディ#01: NCMの生産でわずか2ヶ月後にローラー骨折
カソード材料の生産者は,NCMの生産炉で稼働しているいくつかのシリコンカービッドローラー棒の早期故障を報告した.
ローラーが設置されたのはわずか2ヶ月前で 期待された使用寿命はかなり短かった.
顧客は最初から 質の問題を疑いました
しかし,詳細な調査により,別の物語が明らかになりました.
典型的炉の条件は以下の通りである.
- 温度: 700~800°C
- 連続運転
- リチウムを含む大気
- NCM カソード材料の生産
ロールは示した:
- 表面の変色
- 局所性腐食
- 強度低下
- 早期骨折
顕微鏡検査により 損傷は ロール表面の近くに集中していたことが明らかになりました
単純な機械的な破裂ではなく 構造は化学的分解の証拠を示しました
最も影響を受けた地域は,リチウムを含む蒸気にさらされた地域でした.
主な故障メカニズムは リチウムによる腐食でした
高温でリチウム化合物はSiC表面の保護シリカ層と反応する.
リチウムシリケートが生成され 保護壁が徐々に破壊されました
表面保護が損なわれたら
- 腐食は内側へ浸透した
- 孔隙が増加した
- 機械的強度が低下した
最終的に ローラーが正常な負荷で割れた
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顧客は,次のことを実行しました.
- 改善された大気制御
- 強化されたメンテナンス検査
- 高密度のSSiC部品
これらの変更により ロールの寿命が著しく改善されました
リチウム電池の生産では,ロールの故障は必ずしも機械的な問題ではありません.
化学的分解は,目に見えるダメージが現れるずっと前に始まります.