مطالعه موردی شماره 01: شکستگی رولر پس از تنها دو ماه در تولید NCM
یک تولید کننده مواد کاتودی گزارش کرد که چندین نردبان کربید سیلیکون که در کوره تولید NCM کار می کنند از کار افتاده اند.
رول ها تنها دو ماه قبل نصب شده بودند، که به طور قابل توجهی کمتر از عمر انتظار شده بود.
در نگاه اول، مشتری مشکوک به یک مشکل کیفیت مواد بود.
با این حال، تحقیقات دقیق داستان متفاوتی را نشان داد.
شرایط معمولی کوره شامل:
- دمای: 700-800 درجه سانتیگراد
- کار مستمر
- جو حاوی لیتیوم
- تولید مواد کاتودی NCM
رولرها نشان دادند:
- تغییر رنگ سطح
- خوردگی محلی
- کاهش قدرت
- شکستگی زودرس
معاینه میکروسکوپی نشان داد که آسیب ها در نزدیکی سطح رول متمرکز شده اند.
بجای ترک مکانیکی ساده، ساختار نشانه های تخریب شیمیایی را نشان داد.
بیشترین مناطق آسیب دیده مربوط به مناطقی است که در معرض بخار های حاوی لیتیوم قرار دارند.
مکانیسم اصلی شکست خوردگی، خوردگی ناشی از لیتیوم بود.
در دمای بالا، ترکیبات لیتیوم با لایه محافظ سیلیکون روی سطح SiC واکنش نشان می دهند.
واکنش سیلیکات های لیتیوم را تولید کرد و به تدریج مانع محافظ را از بین برد.
وقتي که حفاظت از سطح به خطر افتاد:
- خوردگی به داخل نفوذ کرده است
- افزایش سوراخ پذیری
- مقاومت مکانیکی کاهش یافته است
در نهایت، رولر تحت بارهای عادی شکسته شد.
خواندن مرتبط:
چرا LiOH بیشتر از اجزای SiC در اجاق های باتری لیتیوم خوردنی است؟
مکانیسم خوردگی لایه به لایه SiC در محیط های لیتیوم
مشتری اجرا کرد:
- بهبود کنترل اتمسفر
- بازرسی های بهبود یافته نگهداری
- اجزای SSiC با چگالی بالاتر
این تغییرات به طور قابل توجهی عمر رول را بهبود بخشیده است.
در تولید باتری لیتیوم، شکست رول همیشه یک مشکل مکانیکی نیست.
تخریب شیمیایی ممکن است مدت ها قبل از آسیب های قابل مشاهده آغاز شود.
