第6章 第七次,成了
第一塊電解質片從模具里取出來時,裂成了三塊。
羅師傅隔著手套箱的玻璃看了一會兒。
「這就廢了?」
「廢了。」
「還能磨回去重做嗎?」
「材料狀態已經變了,不能用。」
「多少錢?」
周衡把碎片裝進樣品袋,貼上編號。
「先別問。」
「明白,不便宜。」
裂紋從邊緣向中心延伸,說明粉體粒徑和壓制工藝都有問題。
周衡把原始數據輸入系統。
推演模型隨之展開。
【樣品內部應力分布異常。】
【建議調整粒徑分布及加壓曲線。】
系統只給出了問題方向。
具體參數仍然要他自己確定。
周衡重新計算粉體比例,把一次加壓改成三段加壓。
第二塊電解質片完整成形。
羅師傅拿燈照了照。
「這回看著不錯。」
「先測電導率。」
測試結果很快出來。
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離子電導率只有目標值的四分之一。
第二次實驗,失敗。
「沒裂也不行?」
「晶界沒形成穩定的離子通道。」
「聽不懂。」
「燒結工藝有問題。」
「這個聽懂了。」
周衡沒有直接提高最高燒結溫度。
硫化物對溫度敏感,繼續升溫可能破壞材料結構。
他調整中間溫區的保溫時間,又降低爐腔壓力,重新設計燒結曲線。
第三次實驗,電解質性能終於達到要求。
完成正極、電解質層和負極裝配後,第一塊完整實驗電芯接入工作站。
充電開始。
百分之十。
百分之十五。
到百分之十九時,電壓突然下墜。
報警聲響起。
周衡立即切斷測試。
羅師傅快步走過來。
「著火了?」
「短路。」
「有沒有危險?」
「安全系統沒報警,先別開箱。」
確認氣體和溫度正常後,周衡才拆開電芯。
顯微圖像中,一條鋰枝晶穿過電解質層,連接了正負極。
枝晶生長的位置,正好位於負極與電解質接觸不均的區域。
壓力太小,界面會留下空隙。
壓力太大,電解質片又可能開裂。
周衡調出三年前設計的雙層界面方案,重新修改緩衝層參數。
系統開始推演。
【該方案可降低局部電流密度。】
【預計三百次循環後,界面接觸面積下降百分之二十七。】
「不夠。」
周衡繼續調整。
彈性模量、材料厚度、界面壓力。
連續十七次推演以後,接觸面積損失終於降到百分之五以內。
第四次實驗順利完成第一次充放電。
第二次充電時,界面阻抗卻突然上升。
拆解以後,負極一側沒有出現枝晶,正極與電解質之間卻生成了新的副反應層。
周衡看著顯微圖,半天沒有說話。
羅師傅站在旁邊。
「又得改?」
「嗯。」
「還剩幾次?」
「三次。」
「夠嗎?」
「不知道。」
「你總算有不知道的事了。」
周衡看了他一眼。
「我不知道的多了。」
「平時真看不出來。」
當天晚上,許嘉寧送來晚飯。
她沒有進實驗區,把保溫飯盒放在外面的桌上。
「昨晚幾點回去的?」
「三點。」
「早上呢?」
「七點出來的。」
「睡四個小時?」
「睡不著。」
「是睡不著,還是不敢睡?」
周衡沒接話。
許嘉寧打開飯盒。
「先吃。」
「這組數據馬上跑完。」
「數據又不會長腿。」
「十分鐘。」
「行,我等你十分鐘。」
許嘉寧坐下,拿出手機看時間。
周衡只好摘掉手套。
羅師傅在旁邊笑了一聲。
「還是老婆說話管用。」
許嘉寧把筷子遞過去。
「您也沒吃吧?我帶得多。」
「那我不客氣了。」
兩人吃飯時,許嘉寧問了一句:
「還順利嗎?」
周衡停了一下。
「快了。」
「快了是多久?」
「說不準。」
「那就別給我報喜。該幾天就幾天,晚上困了就回來。」
「嗯。」
「還有,別通宵。」
羅師傅接了一句:
「這個我作證,他不聽。」
「那您就把電閘拉了。」
「好主意。」
周衡低頭吃飯,沒敢接話。
第五次實驗還沒完成裝配,電解質性能便出現異常。
同樣的設備,同樣的工藝,離子電導率卻下降了一個數量級。
周衡重新檢查設備,沒有發現故障。
手套箱的水氧數值也在安全範圍內。
羅師傅拿起剛開封的原料瓶。
「這封口是不是鬆了?」
周衡立即取樣檢測。
含水量超過工藝上限。
硫化物原料已經受潮。
「供應商的問題?」羅師傅問。
「內包裝沒封好。」
「能換嗎?」
「有開箱錄像。」
供應商開始只同意下次採購時補發。
周衡直接拒絕。
「我們沒有下一批訂單。」
電話那頭說道:
「周先生,原料離開倉庫以後,保存條件不歸我們負責。」
「外包裝完整,內包裝漏氣。開箱錄像和檢測數據都發給你了。」
「我們還要走流程。」
「可以。你們走流程,我把樣品送第三方檢測。確定是包裝問題,檢測費和實驗損失一起算。」
對面沉默了一會兒。
「我再申請一下。」
半小時後,供應商同意免費補發,並承擔運費。
羅師傅聽完結果,笑道:
「帳上越沒錢,說話越硬。」
「該誰負責就是誰負責。」
兩天後,新原料送到。
第六次實驗完成了常規充放電。
界面阻抗穩定,容量也沒有明顯衰減。
倍率提升以後,電芯邊緣再次出現枝晶,測試被迫中止。
羅師傅看著操作台上最後一份原料。
「沒了?」
「最後一份。」
「再買一批呢?」
「一萬六。」
「帳上還有多少?」
「九千多。」
羅師傅把手裡的工具放下。
「那先別做了。」
「為什麼?」
「就剩一次。多想兩天,沒人催你。」
「問題已經找到了。」
枝晶每次都從電芯邊緣生長。
提升整體壓力,只會讓中部電解質承受過高負荷。
真正需要改變的,是壓力分布。
周衡重新設計界面層,將均勻彈性結構改成梯度結構。
邊緣提高約束力,中部保留緩衝空間。
新參數輸入系統。
第一次推演,三十七次循環後短路。
第三次,一百八十二次。
第五次,六百次。
第九次,模型中的枝晶始終沒有穿透電解質層。
【技術方向通過實驗室級推演。】
【建議進行實物驗證。】
第七次實驗開始。
球磨、乾燥、燒結、界面處理、封裝。
二十六個小時後,實驗電芯接入工作站。
第一次充電正常。
第一次放電正常。
十次常規循環以後,周衡啟動高倍率測試。
電壓曲線依舊穩定。
接下來的三天,他又完成了快速充電、低溫性能和五十次循環測試。
沒有短路。
界面阻抗沒有異常上升。
第四天清晨,周衡結束測試,重新核對電流、電壓、容量和樣品總質量。
屏幕上出現最終計算結果。
質量能量密度,一千零六十二瓦時每公斤。
他又算了一遍。
結果沒有變化。
趴在桌上睡覺的羅師傅被鍵盤聲吵醒,揉著眼睛走過來。
「怎麼樣?」
周衡讓開位置。
羅師傅眯著眼看了幾秒,睡意一下沒了。
「一千零六十二?」
「嗯。」
「單位沒弄錯?」
「沒有。」
「儀器呢?」
「原始數據都在,稱重也覆核過。」
羅師傅看看屏幕,又看看工作檯上的實驗電芯。
「真成了?」
這一次,周衡沒有讓他再等。
「成了。」
【首塊實驗室級全固態電池樣品製造完成。】
【初始性能達到階段任務標準。】
【請完成智慧財產權保護與第三方檢測。】
【檢測通過後,解鎖量產級硫化物電解質模型。】
羅師傅還在盯著那組數據。
「這東西要是真的,外面得搶瘋了。」
周衡取下實驗電芯,編號、稱重、拍照,最後裝進防潮盒封存。
「先不讓外面知道。」
「專利?」
「嗯。」
羅師傅馬上反應過來。
「那得趕緊辦。」
周衡將防潮盒鎖進樣品櫃。
七次實驗,只成功了一次。
這一次,夠了。
羅師傅隔著手套箱的玻璃看了一會兒。
「這就廢了?」
「廢了。」
「還能磨回去重做嗎?」
「材料狀態已經變了,不能用。」
「多少錢?」
周衡把碎片裝進樣品袋,貼上編號。
「先別問。」
「明白,不便宜。」
裂紋從邊緣向中心延伸,說明粉體粒徑和壓制工藝都有問題。
周衡把原始數據輸入系統。
推演模型隨之展開。
【樣品內部應力分布異常。】
【建議調整粒徑分布及加壓曲線。】
系統只給出了問題方向。
具體參數仍然要他自己確定。
周衡重新計算粉體比例,把一次加壓改成三段加壓。
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羅師傅拿燈照了照。
「這回看著不錯。」
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離子電導率只有目標值的四分之一。
第二次實驗,失敗。
「沒裂也不行?」
「晶界沒形成穩定的離子通道。」
「聽不懂。」
「燒結工藝有問題。」
「這個聽懂了。」
周衡沒有直接提高最高燒結溫度。
硫化物對溫度敏感,繼續升溫可能破壞材料結構。
他調整中間溫區的保溫時間,又降低爐腔壓力,重新設計燒結曲線。
第三次實驗,電解質性能終於達到要求。
完成正極、電解質層和負極裝配後,第一塊完整實驗電芯接入工作站。
充電開始。
百分之十。
百分之十五。
到百分之十九時,電壓突然下墜。
報警聲響起。
周衡立即切斷測試。
羅師傅快步走過來。
「著火了?」
「短路。」
「有沒有危險?」
「安全系統沒報警,先別開箱。」
確認氣體和溫度正常後,周衡才拆開電芯。
顯微圖像中,一條鋰枝晶穿過電解質層,連接了正負極。
枝晶生長的位置,正好位於負極與電解質接觸不均的區域。
壓力太小,界面會留下空隙。
壓力太大,電解質片又可能開裂。
周衡調出三年前設計的雙層界面方案,重新修改緩衝層參數。
系統開始推演。
【該方案可降低局部電流密度。】
【預計三百次循環後,界面接觸面積下降百分之二十七。】
「不夠。」
周衡繼續調整。
彈性模量、材料厚度、界面壓力。
連續十七次推演以後,接觸面積損失終於降到百分之五以內。
第四次實驗順利完成第一次充放電。
第二次充電時,界面阻抗卻突然上升。
拆解以後,負極一側沒有出現枝晶,正極與電解質之間卻生成了新的副反應層。
周衡看著顯微圖,半天沒有說話。
羅師傅站在旁邊。
「又得改?」
「嗯。」
「還剩幾次?」
「三次。」
「夠嗎?」
「不知道。」
「你總算有不知道的事了。」
周衡看了他一眼。
「我不知道的多了。」
「平時真看不出來。」
當天晚上,許嘉寧送來晚飯。
她沒有進實驗區,把保溫飯盒放在外面的桌上。
「昨晚幾點回去的?」
「三點。」
「早上呢?」
「七點出來的。」
「睡四個小時?」
「睡不著。」
「是睡不著,還是不敢睡?」
周衡沒接話。
許嘉寧打開飯盒。
「先吃。」
「這組數據馬上跑完。」
「數據又不會長腿。」
「十分鐘。」
「行,我等你十分鐘。」
許嘉寧坐下,拿出手機看時間。
周衡只好摘掉手套。
羅師傅在旁邊笑了一聲。
「還是老婆說話管用。」
許嘉寧把筷子遞過去。
「您也沒吃吧?我帶得多。」
「那我不客氣了。」
兩人吃飯時,許嘉寧問了一句:
「還順利嗎?」
周衡停了一下。
「快了。」
「快了是多久?」
「說不準。」
「那就別給我報喜。該幾天就幾天,晚上困了就回來。」
「嗯。」
「還有,別通宵。」
羅師傅接了一句:
「這個我作證,他不聽。」
「那您就把電閘拉了。」
「好主意。」
周衡低頭吃飯,沒敢接話。
第五次實驗還沒完成裝配,電解質性能便出現異常。
同樣的設備,同樣的工藝,離子電導率卻下降了一個數量級。
周衡重新檢查設備,沒有發現故障。
手套箱的水氧數值也在安全範圍內。
羅師傅拿起剛開封的原料瓶。
「這封口是不是鬆了?」
周衡立即取樣檢測。
含水量超過工藝上限。
硫化物原料已經受潮。
「供應商的問題?」羅師傅問。
「內包裝沒封好。」
「能換嗎?」
「有開箱錄像。」
供應商開始只同意下次採購時補發。
周衡直接拒絕。
「我們沒有下一批訂單。」
電話那頭說道:
「周先生,原料離開倉庫以後,保存條件不歸我們負責。」
「外包裝完整,內包裝漏氣。開箱錄像和檢測數據都發給你了。」
「我們還要走流程。」
「可以。你們走流程,我把樣品送第三方檢測。確定是包裝問題,檢測費和實驗損失一起算。」
對面沉默了一會兒。
「我再申請一下。」
半小時後,供應商同意免費補發,並承擔運費。
羅師傅聽完結果,笑道:
「帳上越沒錢,說話越硬。」
「該誰負責就是誰負責。」
兩天後,新原料送到。
第六次實驗完成了常規充放電。
界面阻抗穩定,容量也沒有明顯衰減。
倍率提升以後,電芯邊緣再次出現枝晶,測試被迫中止。
羅師傅看著操作台上最後一份原料。
「沒了?」
「最後一份。」
「再買一批呢?」
「一萬六。」
「帳上還有多少?」
「九千多。」
羅師傅把手裡的工具放下。
「那先別做了。」
「為什麼?」
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「問題已經找到了。」
枝晶每次都從電芯邊緣生長。
提升整體壓力,只會讓中部電解質承受過高負荷。
真正需要改變的,是壓力分布。
周衡重新設計界面層,將均勻彈性結構改成梯度結構。
邊緣提高約束力,中部保留緩衝空間。
新參數輸入系統。
第一次推演,三十七次循環後短路。
第三次,一百八十二次。
第五次,六百次。
第九次,模型中的枝晶始終沒有穿透電解質層。
【技術方向通過實驗室級推演。】
【建議進行實物驗證。】
第七次實驗開始。
球磨、乾燥、燒結、界面處理、封裝。
二十六個小時後,實驗電芯接入工作站。
第一次充電正常。
第一次放電正常。
十次常規循環以後,周衡啟動高倍率測試。
電壓曲線依舊穩定。
接下來的三天,他又完成了快速充電、低溫性能和五十次循環測試。
沒有短路。
界面阻抗沒有異常上升。
第四天清晨,周衡結束測試,重新核對電流、電壓、容量和樣品總質量。
屏幕上出現最終計算結果。
質量能量密度,一千零六十二瓦時每公斤。
他又算了一遍。
結果沒有變化。
趴在桌上睡覺的羅師傅被鍵盤聲吵醒,揉著眼睛走過來。
「怎麼樣?」
周衡讓開位置。
羅師傅眯著眼看了幾秒,睡意一下沒了。
「一千零六十二?」
「嗯。」
「單位沒弄錯?」
「沒有。」
「儀器呢?」
「原始數據都在,稱重也覆核過。」
羅師傅看看屏幕,又看看工作檯上的實驗電芯。
「真成了?」
這一次,周衡沒有讓他再等。
「成了。」
【首塊實驗室級全固態電池樣品製造完成。】
【初始性能達到階段任務標準。】
【請完成智慧財產權保護與第三方檢測。】
【檢測通過後,解鎖量產級硫化物電解質模型。】
羅師傅還在盯著那組數據。
「這東西要是真的,外面得搶瘋了。」
周衡取下實驗電芯,編號、稱重、拍照,最後裝進防潮盒封存。
「先不讓外面知道。」
「專利?」
「嗯。」
羅師傅馬上反應過來。
「那得趕緊辦。」
周衡將防潮盒鎖進樣品櫃。
七次實驗,只成功了一次。
這一次,夠了。