Lityum iyon pillerin çevrim performansını etkileyen faktörler nelerdir?

Jun 29, 2021

Mesaj bırakın

Malzeme: Malzeme seçimi, lityum iyon pillerin performansını etkileyen ilk unsurdur. İşlem ne kadar makul olursa olsun ve üretim ne kadar mükemmel olursa olsun, döngü performansı düşük bir malzeme seçin, pil hücresinin döngüsü kaçınılmaz olarak garanti edilmeyecektir; daha iyi bir malzeme seçilirse, sonraki üretimde bazı sorunlar olsa bile, döngü performansı kötü olmayabilir Çok aşırı (Lityum kobalt oksit sadece 135.5mAh/g ve lityum biriktirilmiş pil hücreleri, 100'den fazla dalış olmasına rağmen 1C'dir) , ancak 0,5C, %90'dan 500 kat daha fazla; bir pil demonte edildikten sonra, negatif elektrotta siyah grafit parçacıkları vardır Pil hücresi, döngü performansı normaldir).


Malzemeler açısından bakıldığında, dolu bir pilin döngü performansı, pozitif elektrot elektrolit ile eşleştirildikten sonra döngü performansının daha düşük olması ve negatif elektrotun elektrolit ile eşleşmesinden sonraki döngü performansı tarafından belirlenir. Malzemenin çevrim performansı zayıf. Bir yandan, kristal yapının, lityum yerleştirme ve çıkarma işlemini tamamlamaya devam etmek için döngü sırasında çok hızlı değişmesi olabilir. Öte yandan, aktif malzeme ve karşılık gelen elektrolit, aktif malzemeye neden olan yoğun ve düzgün bir SEI filmi oluşturamayabilir. Elektrolit ile erken yan reaksiyonlar elektrolitin çok hızlı tüketilmesine ve dolaşımın etkilenmesine neden olacaktır.


Pil hücresini tasarlarken, bir kutbun düşük döngü performansına sahip bir malzeme seçtiği onaylanırsa, diğer kutbun israfı önlemek için daha iyi döngü performansına sahip bir malzeme seçmesi gerekmez.


Pozitif ve negatif elektrot sıkıştırması: Pilin enerji yoğunluğunu artırabilmesine rağmen, pozitif ve negatif elektrot sıkıştırması çok yüksektir, ancak aynı zamanda malzemenin döngü performansını da bir dereceye kadar azaltacaktır. Teorik bir analizden, sıkıştırma ne kadar büyük olursa, malzemenin yapısındaki hasar o kadar büyük olur ve malzemenin yapısı, lityum iyon pilin geri dönüştürülebilmesini sağlamak için temel oluşturur; ek olarak, daha yüksek pozitif ve negatif elektrotlara sahip hücrelerin daha kompakt olmasını sağlamak zordur. Yüksek sıvı tutma kapasitesi ve sıvı tutma kapasitesi, pil hücresinin normal döngüyü veya daha fazla döngüyü tamamlamasının temelidir.


Nem: Aşırı nem pozitif ve negatif aktif maddelerle yan reaksiyonlara neden olur, yapısını bozar ve dolaşımı etkiler. Aynı zamanda, çok fazla nem SEI filminin oluşumuna elverişli değildir. Ancak eser miktardaki suyun çıkarılması zor olsa da eser miktardaki su da pilin performansını bir dereceye kadar garanti edebilir.


Kaplama filmi yoğunluğu: Film yoğunluğunun tek bir değişkenin döngüsü üzerindeki etkisini düşünmek neredeyse imkansızdır. Tutarsız film yoğunluğu, ya kapasitede bir farka ya da pil göbeği sargılarının veya lamine katmanların sayısında bir farka yol açacaktır. Aynı model, kapasite ve malzemeye sahip piller için, film yoğunluğunu azaltmak, bir veya daha fazla sargı veya laminasyon katmanının sayısını artırmaya eşdeğerdir ve buna bağlı olarak artan diyafram, dolaşımı sağlamak için daha fazla elektrolit emebilir.


Aşırı negatif elektrot: Birinci tersinmez kapasitenin etkisine ve kaplama film yoğunluğunun sapmasına ek olarak, aşırı negatif elektrotun nedeni de döngü performansı üzerinde bir husustur. Lityum kobalt oksit artı grafit sistemleri için, negatif grafitin&"kısa levha &" haline gelmesi daha yaygındır; döngüde. Negatif elektrot aşırı derecede yetersizse, pil hücresi döngüden önce lityum salmayabilir, ancak pozitif elektrotun yapısı yüzlerce döngüden sonra çok az değişir, ancak negatif elektrotun yapısı ciddi şekilde hasar görür ve sağlanan lityum iyonlarını tam olarak alamaz. pozitif elektrot tarafından, böylece kapasitenin aşırı olmasına neden olur. Erken bırak.


Elektrolit hacmi: Elektrolit hacminin olmamasının çevrimi etkilemesinin üç ana nedeni vardır. Biri yetersiz enjeksiyon hacmi, diğeri ise enjeksiyon hacmi yeterli olmasına rağmen yaşlanma süresinin yeterli olmaması veya yüksek sıkıştırma nedeniyle pozitif ve negatif elektrotların daldırılmamasıdır. Yeterince üçüncüsü, pil hücresinin içindeki elektrolitin dolaşımla tüketilmesidir.


Testin nesnel koşulları: şarj-deşarj oranı, kesme gerilimi, test sırasında şarj kesme akımı, test sırasında aşırı şarj ve aşırı deşarj, test odasının sıcaklığı, test sırasında ani kesinti, kontak iç direnci test noktası ile hücre vb. arasında. Faktörler döngü performansı test sonuçlarını az çok etkileyecektir. Ek olarak, farklı malzemeler yukarıdaki nesnel faktörlere karşı farklı hassasiyete sahiptir. Günlük çalışma için birleşik bir test standardı ve ortak ve önemli malzeme özelliklerinin anlaşılması yeterli olmalıdır.


Özet: Tıpkı ahşap namlu prensibi gibi, pilin çevrim performansını etkileyen birçok faktör arasında, nihai belirleyici faktör birçok faktör arasında en kısa olanıdır. Aynı zamanda, bu etkileyen faktörlerin de etkileşimli etkileri vardır. Aynı malzeme ve üretim kapasitesi altında çevrim ne kadar yüksek olursa, enerji yoğunluğu o kadar düşük olur. En önemli görev, müşterilerin ihtiyaçlarını tam olarak karşılayan entegrasyon noktasını bulmak ve pil hücrelerinin tutarlılığını sağlamaya çalışmaktır. .