Jakie czynniki wpływają na wydajność cyklu akumulatorów litowo-jonowych?

Jun 29, 2021

Zostaw wiadomość

Materiał: Wybór materiału to pierwszy element, który wpływa na wydajność akumulatorów litowo-jonowych. Wybierz materiał o słabej wydajności cyklu, bez względu na to, jak rozsądny jest proces i bez względu na to, jak doskonała jest produkcja, cykl ogniwa baterii nieuchronnie nie będzie gwarantowany; jeśli zostanie wybrany lepszy materiał, nawet jeśli wystąpią pewne problemy w późniejszej produkcji, wydajność cyklu może nie być zła Zbyt skandaliczna (tlenek litowo-kobaltowy ma tylko około 135,5 mAh / g, a ogniwa z osadzonym litem, 1C, chociaż ponad 100 nurkowań , ale 0,5C, 500 razy więcej niż 90%; po demontażu akumulatora elektroda ujemna ma czarne cząstki grafitu Ogniwo akumulatora, wydajność cyklu jest normalna).


Z punktu widzenia materiałów o wydajności cyklu pełnego akumulatora decyduje gorsza wydajność cyklu po dopasowaniu elektrody dodatniej do elektrolitu oraz wydajność cyklu po dopasowaniu elektrody ujemnej do elektrolitu. Wydajność cyklu materiału jest słaba. Z jednej strony może się zdarzyć, że struktura kryształu zmienia się zbyt szybko podczas cyklu, aby kontynuować wprowadzanie i usuwanie litu. Z drugiej strony może się zdarzyć, że materiał aktywny i odpowiedni elektrolit nie mogą utworzyć gęstej i jednolitej warstwy SEI, co powoduje powstanie materiału aktywnego. Przedwczesne reakcje uboczne z elektrolitem spowodują zbyt szybkie zużycie elektrolitu i wpłyną na krążenie.


Podczas projektowania ogniwa akumulatora, jeśli potwierdzi się, że jeden biegun wybiera materiał o słabej wydajności cyklu, drugi biegun nie musi wybierać materiału o lepszej wydajności cyklu, aby uniknąć strat.


Zagęszczenie elektrody dodatniej i ujemnej: Zagęszczenie elektrody dodatniej i ujemnej jest zbyt duże, chociaż może zwiększyć gęstość energii akumulatora, ale w pewnym stopniu zmniejszy również wydajność cyklu materiału. Z analizy teoretycznej im większe zagęszczenie, tym większe uszkodzenie struktury materiału, a struktura materiału jest podstawą do zapewnienia możliwości recyklingu akumulatora litowo-jonowego; ponadto trudno jest zapewnić, aby ogniwa z wyższymi elektrodami dodatnimi i ujemnymi były bardziej zwarte. Wysoka zdolność zatrzymywania płynów i zdolność zatrzymywania płynów to podstawa, aby ogniwo akumulatora mogło ukończyć normalny cykl lub więcej cykli.


Wilgoć: Nadmierna wilgoć spowoduje reakcje uboczne z pozytywnymi i negatywnymi materiałami aktywnymi, zniszczy ich strukturę i wpłynie na krążenie. Jednocześnie zbyt duża wilgotność nie sprzyja powstawaniu filmu SEI. Ale chociaż śladowa ilość wody jest trudna do usunięcia, śladowa ilość wody może również w pewnym stopniu zagwarantować wydajność akumulatora.


Gęstość filmu powlekającego: Prawie niemożliwe jest rozważenie wpływu gęstości filmu na cykl pojedynczej zmiennej. Niespójna gęstość folii spowoduje albo różnicę w pojemności, albo różnicę w liczbie uzwojeń rdzenia akumulatora lub warstw laminowanych. W przypadku akumulatorów tego samego modelu, pojemności i materiału, zmniejszenie gęstości folii jest równoznaczne ze zwiększeniem liczby jednej lub więcej warstw uzwojenia lub laminacji, a odpowiednio zwiększona membrana może wchłonąć więcej elektrolitu, aby zapewnić cyrkulację.


Nadmierna elektroda ujemna: Oprócz wpływu pierwszej nieodwracalnej pojemności i odchylenia gęstości powłoki, przyczyną nadmiernej elektrody ujemnej jest również uwzględnienie wydajności cyklu. W przypadku układów z tlenkiem litowo-kobaltowym i grafitem, grafit ujemny staje się częściej"krótką płytą" w cyklu. Jeśli elektroda ujemna jest nadmiernie niewystarczająca, ogniwo akumulatora może nie uwolnić litu przed cyklem, ale struktura elektrody dodatniej zmienia się nieznacznie po setkach cykli, ale struktura elektrody ujemnej jest poważnie uszkodzona i nie może w pełni przyjąć dostarczonych jonów litu przez elektrodę dodatnią, powodując w ten sposób nadmierną pojemność. Upuść wcześnie.


Objętość elektrolitu: Istnieją trzy główne powody, dla których brak objętości elektrolitu wpływa na cykl. Jednym z nich jest niewystarczająca objętość wtrysku, a drugim jest to, że chociaż objętość wtrysku jest wystarczająca, czas starzenia jest niewystarczający lub elektrody dodatnie i ujemne nie są zanurzone z powodu dużego zagęszczenia. Wystarczająco trzecim jest to, że elektrolit wewnątrz ogniwa akumulatora jest zużywany wraz z cyrkulacją.


Obiektywne warunki testu: szybkość ładowania-rozładowania, napięcie odcięcia, prąd odcięcia ładowania podczas testu, przeładowanie i nadmierne rozładowanie podczas testu, temperatura pomieszczenia badawczego, nagłe przerwanie podczas testu, rezystancja wewnętrzna styku między punktem testowym a ogniwem itp. Czynniki będą mniej lub bardziej wpływać na wyniki testu wydajności cyklu. Ponadto różne materiały mają różną wrażliwość na powyższe czynniki obiektywne. Do codziennej pracy powinien wystarczyć ujednolicony standard testów oraz zrozumienie wspólnych i ważnych cech materiałów.


Podsumowanie: Podobnie jak w przypadku zasady drewnianej beczki, wśród wielu czynników wpływających na wydajność cyklu baterii, ostatecznym czynnikiem decydującym jest najkrótszy spośród wielu czynników. Jednocześnie te czynniki wpływające mają również oddziaływanie interaktywne. Przy tym samym materiale i zdolności produkcyjnej im wyższy cykl, tym niższa gęstość energii. Najważniejszym zadaniem jest znalezienie punktu integracji, który właśnie spełnia potrzeby klientów i próba zapewnienia spójności ogniw baterii. .