Ano ang mga dahilan para sa mababang kapasidad ng mga cell ng baterya ng Li-ion?

Ang kapasidad ay ang unang pag-aari ng baterya,mga cell ng baterya ng lithiummababang kapasidad ay din ng isang madalas na problema na nakatagpo sa mga sample, mass production, kung paano agad na pag-aralan ang mga sanhi ng mababang kapasidad problema na nakatagpo, ngayon upang ipakilala sa iyo kung ano ang mga sanhi ng mababang kapasidad lithium baterya cell?

Mga sanhi ng mababang kapasidad ng mga cell ng baterya ng Li-ion

Disenyo

Ang pagtutugma ng mga materyales, lalo na sa pagitan ng cathode at electrolyte, ay may malaking epekto sa kapasidad ng cell. Para sa isang bagong cathode o bagong electrolyte, kung ang mga paulit-ulit na pagsusuri ay nagpapakita ng mababang kapasidad ng pag-ulan ng lithium tuwing sinusuri ang cell, malamang na ang mga materyales mismo ay hindi magkatugma. Ang hindi pagkakatugma ay maaaring dahil sa ang SEI film na nabuo sa panahon ng pagbuo ay hindi sapat na siksik, masyadong makapal o hindi matatag, o ang PC sa electrolyte na nagpapatanggal ng graphite layer, o ang disenyo ng cell ay hindi nakakaangkop sa malaking charge/ mga rate ng discharge dahil sa sobrang compaction ng surface density.

Ang diaphragms ay isa ring maimpluwensyang salik na maaaring magdulot ng mababang kapasidad.Nalaman namin na ang mga diaphragm ng sugat sa kamay ay gumagawa ng mga wrinkles sa longitudinal na direksyon sa gitna ng bawat layer, kung saan ang lithium ay hindi sapat na naka-embed sa negatibong elektrod at sa gayon ay nakakaapekto sa kapasidad ng cell ng humigit-kumulang 3%. Bagama't ang iba pang dalawang modelo ay gumagamit ng semi-awtomatikong paikot-ikot kapag ang diaphragm wrinkling ay mas mababa at ang epekto sa kapasidad ay 1% lamang, ito ay hindi isang batayan para sa pagtigil sa paggamit ng diaphragm.

Ang hindi sapat na mga margin ng disenyo ng kapasidad ay maaari ding magresulta sa mababang kapasidad. Dahil sa epekto ng positibo at negatibong electrode coating, ang error ng divider ng kapasidad at ang epekto ng pandikit sa kapasidad, mahalagang payagan ang isang tiyak na halaga ng margin ng kapasidad kapag nagdidisenyo. Kapag nagdidisenyo ng margin ng kapasidad, posibleng mag-iwan ng surplus pagkatapos kalkulahin ang kapasidad ng core kasama ang lahat ng mga proseso nang eksakto sa gitnang linya, o kalkulahin ang surplus pagkatapos na ang lahat ng mga kadahilanan na nakakaapekto sa kapasidad ay naganap sa mas mababang limitasyon. Para sa mga bagong materyales, ang tumpak na pagtatasa ng gram play ng cathode sa system na iyon ay mahalaga. Ang partial capacity multiplier, ang charge cut-off current, ang charge/discharge multiplier, ang uri ng electrolyte, atbp., lahat ay nakakaapekto sa cathode gram play. Kung artipisyal na mataas ang halaga ng disenyo ng positibong pagganap ng gramo upang makamit ang target na kapasidad, katumbas din ito ng hindi sapat na kapasidad ng disenyo. Walang mali sa interface ng cell, at walang mali sa pangkalahatang data ng proseso, ngunit mababa ang kapasidad ng cell. Samakatuwid, ang mga bagong materyales ay dapat na masuri para sa tumpak na cathode grammage, dahil hindi ang parehong cathode ay magkakaroon ng parehong grammage bilang anumang cathode o electrolyte.

Ang labis na negatibong elektrod ay maaari ring makaapekto sa pagganap ng positibong elektrod sa isang tiyak na lawak, kaya nakakaapekto sa kapasidad ng cell. Ang negatibong overload ay hindi "basta walang lithium precipitation". Kung ang negatibong overload ay nadagdagan sa mas mababang limitasyon ng non-lithium precipitation overload, magkakaroon ng 1% hanggang 2% na pagtaas sa positibong pagganap ng gramo, ngunit kahit na ito ay tumaas, ang negatibong labis na karga ay sapat pa rin upang matiyak na ang kapasidad na output ay mas mataas hangga't maaari. Kapag ang labis na negatibong elektrod ay masyadong mataas, ang positibong elektrod ay gaganap ng isang mas mababang papel dahil higit na hindi maibabalik na lithium ang kailangan para sa kimika, ngunit siyempre ang posibilidad na mangyari ito ay halos wala.

Kapag ang dami ng likidong iniksyon ay mas mababa, ang katumbas na dami ng pagpapanatili ng likido ay bababa din. Kapag mababa ang dami ng likidong pagpapanatili ng cell, maaapektuhan ang epekto ng pag-embed ng lithium ion at pag-de-embed sa positibo at negatibong mga electrodes, kaya magti-trigger ng mababang kapasidad. Kahit na magkakaroon ng mas kaunting presyon sa mga gastos at proseso na may mas mababang dami ng iniksyon, ang saligan ng pagpapababa ng dami ng iniksyon ay dapat na hindi ito makakaapekto sa pagganap ng cell. Siyempre, ang pagbaba ng antas ng pagpuno ay tataas lamang ang posibilidad ng mababang kapasidad dahil sa hindi sapat na pagpapanatili ng likido sa cell, ngunit hindi ito isang hindi maiiwasang kahihinatnan. Kasabay nito, mas mahirap na sumipsip ng likido, mas maraming electrolyte ang dapat magkaroon upang matiyak ang mas mahusay na pakikipag-ugnay sa elektrod sa panahon ng electrolyte wetting. Ang hindi sapat na pagpapanatili ng cell ay magreresulta sa pagiging tuyo ng positibo at negatibong mga electrodes at isang manipis na layer ng lithium precipitation sa ibabaw ng negatibong electrode, na maaaring maging isang kadahilanan sa mababang kapasidad dahil sa mahinang pagpapanatili.

Proseso ng produksyon

Ang isang bahagyang pinahiran na positibo o negatibong elektrod ay maaaring direktang magdulot ng mababang kapasidad na core. Kapag ang positibong elektrod ay bahagyang pinahiran, ang interface ng fully charged na core ay hindi magiging abnormal. Ang negatibong elektrod, bilang tatanggap ng mga lithium ions, ay dapat magbigay ng mas malaking bilang ng mga naka-embed na posisyon ng lithium kaysa sa bilang ng mga pinagmumulan ng lithium na ibinibigay ng positibong elektrod, kung hindi, ang labis na lithium ay mauna sa ibabaw ng negatibong elektrod, na magreresulta sa isang manipis na layer ng mas pare-parehong pag-ulan ng lithium. Tulad ng nabanggit na, dahil ang negatibong bigat ng elektrod ay hindi maaaring makuha nang direkta mula sa timbang ng pagbe-bake ng mga core, kaya't ang isa ay maaaring gumawa ng isa pang eksperimento upang mahanap ang proporsyon ng negatibong pagtaas ng timbang ng elektrod upang matukoy ang bigat ng patong sa pamamagitan ng timbang ng baking ng negatibo. mga core ng elektrod. Kung ang negatibong elektrod ng isang mababang kapasidad na core ay may manipis na layer ng lithium precipitation, ang posibilidad ng hindi sapat na negatibong elektrod ay mataas. Bilang karagdagan, ang cathode o negatibong electrode coating cathode side ay maaari ding maging sanhi ng mababang kapasidad, at ang negatibong electrode single side coating ay pangunahing magaan, dahil kahit na ang positibong electrode coating ay mabigat, bagaman ang paglalaro ng gramo ay mababawasan, ngunit ang kabuuang kapasidad ay hindi nabawasan ngunit maaari pang tumaas. Kung ang negatibong elektrod ay pinahiran sa maling lugar, ang isang direktang paghahambing ng mga kamag-anak na ratio ng timbang ng solong at dobleng panig pagkatapos ng pagluluto, hangga't ang data ay katulad sa A side ay 6% na mas magaan kaysa sa B side coating, maaari talaga matukoy ang problema, siyempre, kung ang problema ng mababang kapasidad ay napakaseryoso, ito ay kinakailangan upang higit pang baligtarin ang aktwal na ibabaw density ng A/B side. Kung ang problema ng mababang kapasidad ay seryoso, ito ay kinakailangan upang higit pang ipahiwatig ang aktwal na density ng A/B side. Ang pag-roll ay sumisira sa istraktura ng materyal, na kung saan ay nakakaapekto sa kapasidad. Ang molekular o atomic na istraktura ng isang materyal ay ang pangunahing dahilan kung bakit ito ay may mga katangian tulad ng kapasidad, boltahe, atbp. Kapag ang density ng mga positibong electrode roll ay lumampas sa halaga ng proseso, ang positibong electrode ay magiging napakaliwanag kapag ang core ay nabuwag. Kung ang positive electrode compaction ay masyadong malaki, ang positive electrode piece ay madaling masira pagkatapos ng winding, na magdudulot din ng mababang kapasidad. Gayunpaman, dahil ang positibong electrode compaction ay magiging sanhi ng pagkasira ng bahagi ng poste sa sandaling ito ay nakatiklop, ang positive electrode roller press mismo ay nangangailangan ng maraming presyon, kaya ang dalas ng pagkakaroon ng positibong electrode compaction ay mas mababa kaysa sa negatibong electrode compaction. Kapag ang negatibong elektrod ay siksik, ang isang strip o bloke ng lithium precipitation ay bubuo sa ibabaw ng negatibong elektrod, at ang dami ng likidong nananatili sa core ay makabuluhang mababawasan.

Ang mababang kapasidad ay maaari ding sanhi ng labis na nilalaman ng tubig. Posible ang mababang kapasidad kapag ang nilalaman ng tubig ng elektrod bago pagpuno, ang punto ng hamog ng glove box bago ang pagpuno, ang nilalaman ng tubig ng electrolyte ay lumampas sa pamantayan, o kapag ang kahalumigmigan ay ipinakilala sa de-aerated na pangalawang selyo. Ang mga bakas na dami ng tubig ay kinakailangan para sa pagbuo ng core, ngunit kapag ang tubig ay lumampas sa isang tiyak na halaga, ang labis na tubig ay makakasira sa SEI film at ubusin ang mga lithium salts sa electrolyte, kaya binabawasan ang kapasidad ng core. Ang nilalaman ng tubig ay lumampas sa pamantayan ng cell full charge negatibong kurso ng isang maliit na piraso ng dark brown.


Oras ng post: Ago-16-2022