ما هي العوامل التي تؤثر على أداء دورة بطاريات الليثيوم أيون؟

Jun 29, 2021

ترك رسالة

المادة: اختيار المادة هو العنصر الأول الذي يؤثر على أداء بطاريات الليثيوم أيون. اختر مادة ذات أداء دورة ضعيف ، بغض النظر عن مدى معقولية العملية ، وبغض النظر عن مدى الكمال في الإنتاج ، فإن دورة خلية البطارية لن تكون مضمونة حتماً ؛ إذا تم اختيار مادة أفضل ، حتى إذا كانت هناك بعض المشاكل في الإنتاج اللاحق ، فقد لا يكون أداء الدورة سيئًا للغاية (يبلغ حجم أكسيد الليثيوم كوبالت حوالي 135.5 مللي أمبير / جم وخلايا بطارية الليثيوم المترسبة ، 1 درجة مئوية على الرغم من وجود أكثر من 100 غوص ، ولكن 0.5 درجة مئوية ، 500 مرة أكثر من 90٪ ؛ بعد تفكيك البطارية ، يحتوي القطب السالب على جزيئات الجرافيت السوداء. خلية البطارية ، أداء الدورة طبيعي).


من وجهة نظر المواد ، يتم تحديد أداء دورة البطارية الكاملة من خلال الأداء الضعيف للدورة بعد مطابقة القطب الموجب مع المنحل بالكهرباء ، وأداء الدورة بعد القطب السالب يكون مطابقًا للإلكتروليت. أداء دورة المادة ضعيف. من ناحية ، قد يتغير الهيكل البلوري بسرعة كبيرة أثناء الدورة لمواصلة إكمال إدخال الليثيوم وإزالته. من ناحية أخرى ، قد تكون المادة الفعالة والإلكتروليت المقابل لها لا يمكن أن تشكل غشاء SEI كثيف وموحد ، مما يسبب المادة النشطة. ستؤدي التفاعلات الجانبية المبكرة مع الإلكتروليت إلى استهلاك المنحل بالكهرباء بسرعة كبيرة وتؤثر على الدورة الدموية.


عند تصميم خلية البطارية ، إذا تم التأكيد على أن أحد الأقطاب يختار مادة ذات أداء دورة ضعيف ، فإن القطب الآخر لا يحتاج إلى اختيار مادة ذات أداء دورة أفضل لتجنب الهدر.


ضغط القطب الموجب والسالب: ضغط القطب الموجب والسالب مرتفع للغاية ، على الرغم من أنه يمكن أن يزيد من كثافة الطاقة للبطارية ، ولكنه سيقلل أيضًا من أداء دورة المادة إلى حد معين. من التحليل النظري ، كلما زاد الضغط ، زاد الضرر الذي يلحق ببنية المادة ، وبنية المادة هي الأساس لضمان إمكانية إعادة تدوير بطارية الليثيوم أيون ؛ بالإضافة إلى ذلك ، من الصعب التأكد من أن الخلايا ذات الأقطاب الموجبة والسالبة الأعلى تكون أكثر إحكاما. السعة العالية للاحتفاظ بالسائل ، وقدرة الاحتفاظ بالسائل هي الأساس لخلية البطارية لإكمال الدورة العادية أو دورات أكثر.


الرطوبة: تسبب الرطوبة الزائدة ردود فعل جانبية مع المواد الفعالة الإيجابية والسلبية ، وتدمر بنيتها وتؤثر على الدورة الدموية. في الوقت نفسه ، لا تساعد الرطوبة الزائدة في تكوين فيلم SEI. ولكن في حين أنه من الصعب إزالة كمية المياه الضئيلة ، فإن كمية المياه الضئيلة يمكن أن تضمن أيضًا أداء البطارية إلى حد معين.


كثافة طبقة الطلاء: يكاد يكون من المستحيل مراعاة تأثير كثافة الفيلم على دورة متغير واحد. ستؤدي كثافة الفيلم غير المتسقة إما إلى حدوث اختلاف في السعة ، أو اختلاف في عدد اللفات الأساسية للبطارية أو الطبقات المصفحة. بالنسبة للبطاريات من نفس الطراز والسعة والمواد ، فإن تقليل كثافة الفيلم يعادل زيادة عدد طبقة واحدة أو أكثر من طبقات اللف أو التصفيح ، ويمكن للحجاب الحاجز المتزايد المقابل أن يمتص المزيد من الإلكتروليت لضمان الدورة الدموية.


القطب السالب المفرط: بالإضافة إلى تأثير السعة الأولى التي لا رجعة فيها وانحراف كثافة طبقة الطلاء ، فإن سبب القطب السالب المفرط هو أيضًا اعتبار لأداء الدورة. بالنسبة لأنظمة أكسيد الكوبالت الليثيوم بالإضافة إلى الجرافيت ، من الشائع أكثر أن يصبح الجرافيت السالب&مثل ؛ لوحة قصيرة&مثل ؛ في الدورة. إذا كان القطب السالب غير كافٍ بشكل مفرط ، فقد لا تطلق خلية البطارية الليثيوم قبل ركوب الدراجات ، لكن هيكل القطب الموجب يتغير قليلاً بعد مئات الدورات ، لكن هيكل القطب السالب يتضرر بشدة ولا يمكنه استقبال أيونات الليثيوم المقدمة بالكامل بواسطة القطب الموجب ، مما يتسبب في أن تكون القدرة مفرطة. انزل مبكرًا.


حجم المنحل بالكهرباء: هناك ثلاثة أسباب رئيسية لنقص حجم الإلكتروليت الذي يؤثر على الدورة. أحدهما هو حجم الحقن غير الكافي ، والآخر هو أنه على الرغم من أن حجم الحقن كافٍ ، إلا أن وقت الشيخوخة غير كافٍ أو أن الأقطاب الموجبة والسالبة غير مغمورة بسبب الضغط العالي. بشكل كاف ، والثالث هو أن المنحل بالكهرباء داخل خلية البطارية يتم استهلاكه مع الدورة الدموية.


الشروط الموضوعية للاختبار: معدل الشحن والتفريغ ، قطع التيار الكهربائي ، تيار قطع الشحن أثناء الاختبار ، الشحن الزائد والإفراط في التفريغ أثناء الاختبار ، درجة حرارة غرفة الاختبار ، الانقطاع المفاجئ أثناء الاختبار ، الاتصال بالمقاومة الداخلية بين نقطة الاختبار والخلية ، وما إلى ذلك. ستؤثر العوامل بشكل أو بآخر على نتائج اختبار أداء الدورة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المواد المختلفة لها حساسية مختلفة للعوامل الموضوعية المذكورة أعلاه. يجب أن يكون معيار الاختبار الموحد وفهم الخصائص المادية المشتركة والمهمة كافيين للعمل اليومي.


الملخص: تمامًا مثل مبدأ البرميل الخشبي ، من بين العديد من العوامل التي تؤثر على أداء دورة البطارية ، فإن العامل الحاسم النهائي هو الأقصر بين العديد من العوامل. في الوقت نفسه ، فإن هذه العوامل المؤثرة لها أيضًا تأثيرات تفاعلية. تحت نفس المواد والقدرة التصنيعية ، كلما زادت الدورة ، انخفضت كثافة الطاقة. تتمثل المهمة الأكثر أهمية في العثور على نقطة التكامل التي تلبي فقط احتياجات العملاء ومحاولة ضمان اتساق خلايا البطارية. .