Factores que afectan el rendimiento del ciclo de las baterías de iones de litio

Todos en la industria de las baterías de litio deben considerar el rendimiento del ciclo de la batería de iones de litio, mientras que un ciclo de vida más largo significa un menor consumo de recursos. Entonces, ¿qué determina exactamente el rendimiento del ciclo de la batería de iones de litio?

Tipo de material: La elección de los materiales es el primer factor que afecta el rendimiento de las baterías de iones de litio. Se selecciona el material con un rendimiento de ciclo deficiente, el proceso es razonable y se realiza el refinamiento. El ciclo del núcleo de la batería también es inevitable; se selecciona el mejor material, e incluso si hay algunos problemas en la fabricación posterior, el rendimiento del ciclo puede no ser malo. Demasiado ridículo (un gramo de cobaltato de litio es solo 135.5 mah / gy una batería de litio, 1 c, aunque más de 100 buceos, pero 0.5 grados Celsius, 500 veces más del 90%; después de desmontar el núcleo, el electrodo negativo tiene grafito negro. célula de la partícula tiene un ciclo de funcionamiento normal). Desde un punto de vista material, el rendimiento del ciclo de una batería llena está determinado por el rendimiento deficiente del rendimiento del ciclo después de que el electrodo positivo se empareja con el electrolito, y el rendimiento del ciclo después de que el electrodo negativo y el electrolito coinciden. El rendimiento del ciclo del material es deficiente. Por un lado, la estructura cristalina cambia demasiado rápido durante el ciclo, por lo que no se puede completar la inserción del litio. Por un lado, la sustancia activa y el electrolito correspondiente no pueden formar una película de SEI densa y uniforme para producir sustancias activas. Se produce una reacción secundaria prematuramente con el electrolito que hace que el electrolito se consuma demasiado rápido para afectar el ciclo. En el diseño del núcleo de la batería, si un polo confirma la selección de materiales con bajo rendimiento de ciclo, el otro polo no necesita seleccionar materiales con mejor rendimiento de ciclo y desperdicio.

Compactación positiva y negativa: La compactación positiva y negativa es demasiado alta. Aunque se puede aumentar la densidad de energía de la celda, el rendimiento del ciclo del material también se reduce en cierta medida. De la teoría a analizar, cuanto mayor es la compactación, mayor es el daño estructural del material, y la estructura del material es la base para asegurar el reciclaje de las baterías de iones de litio. Además, es difícil garantizar el voltaje más alto de los electrodos positivo y negativo. Alta capacidad de retención de líquido, mientras que la capacidad de retención de líquido es la base para que la celda complete un ciclo normal o más ciclos.

Humedad: La humedad excesiva reaccionará con los materiales activos positivos y negativos, destruyendo su estructura y afectando el ciclo. Al mismo tiempo, demasiada humedad no favorece la formación de una película SEI. Sin embargo, las trazas de agua también pueden garantizar el rendimiento de la celda hasta cierto punto, mientras que las trazas de agua son difíciles de eliminar. Lamentablemente, mi experiencia personal en este ámbito es casi nula y no puedo decir mucho. Todo el mundo está interesado en buscar en el foro información sobre este tema, o mucho más.

Densidad de la película de revestimiento: una sola variable que considera el efecto de la densidad de la película en el ciclo es una tarea casi imposible. Las densidades de película inconsistentes dan como resultado una diferencia en la capacidad o una diferencia en el número de bobinados o laminaciones de la celda. Para baterías del mismo tipo y capacidad del mismo material, reducir la densidad de la película equivale a aumentar el número de capas o capas de bobinado o laminado, y el diafragma correspondiente puede absorber más electrolito para asegurar la circulación. Teniendo en cuenta que una densidad de película más delgada puede aumentar el rendimiento de velocidad de la celda, es más fácil hornear y eliminar el agua de la pieza polar y la celda desnuda. Por supuesto, el error en la densidad de la película de recubrimiento que es demasiado delgada puede ser más difícil de controlar en el material activo. Las partículas grandes también pueden tener un impacto negativo en el recubrimiento y el laminado. Más capas significan más papel de aluminio y separador, lo que significa un mayor costo y una menor densidad de energía, por lo que al evaluar la necesidad de equilibrar las consideraciones.

Ánodo excesivo: La razón del exceso de ánodo es que además de la influencia de la primera capacidad irreversible y la desviación de la densidad de la película de recubrimiento, también se considera el efecto sobre el rendimiento del ciclo. Para el sistema de cobaltato de litio más grafito, el grafito negativo es más común en el lado de "tabla corta" del ciclo. Si el ánodo no es lo suficientemente excesivo, es posible que el núcleo eléctrico no analice el litio antes de la circulación, pero después de varios cientos de ciclos, la estructura del electrodo positivo cambia poco, pero la estructura del electrodo negativo está severamente dañada y el ion de litio proporcionado por el El electrodo positivo no se puede recibir por completo, lo que provoca el litio. Disminución temprana.

La cantidad de electrolito: hay tres razones principales para la falta de solución de electrolito. Primero, la cantidad de líquido inyectado es insuficiente. En segundo lugar, aunque la cantidad de líquido inyectado es suficiente, el tiempo de envejecimiento no es suficiente o los electrodos positivo y negativo no se empapan debido a la alta compactación. Suficiente, el tercero es que se consume el electrolito interno de la celda circulante. Inyección de líquido insuficiente y retención de líquido insuficiente, he escrito anteriormente, "la falta de líquido electrolítico en el rendimiento del núcleo", por lo que ya no es más elaborado. Para el tercer punto, la representación microscópica de la correspondencia de los electrodos positivo y negativo, especialmente el electrodo negativo y el electrolito, es la formación de un SEI denso y estable, mientras que el rendimiento visible para el ojo derecho es tanto la tasa de consumo. del electrolito durante el ciclo. Por un lado, la película SEI incompleta no puede evitar eficazmente que el electrodo negativo reaccione con el electrolito para consumir el electrolito. Por otro lado, en la parte defectuosa de la película SEI, la película SEI se regenera a medida que avanza el ciclo, consumiendo así la fuente de litio reversible y el electrolito. . Ya sea una celda con cientos o incluso miles de ciclos o una batería con decenas de inmersiones, si el electrolito es suficiente antes del ciclo y el electrolito se ha consumido después del ciclo, es posible aumentar la cantidad de electrolito. En la medida en que mejore el rendimiento de su ciclo.

Condiciones objetivas de la prueba: tasa de carga y descarga durante la prueba, voltaje de corte, corriente de corte de carga, sobrecarga y sobredescarga durante la prueba, temperatura de la sala de prueba, interrupción repentina durante la prueba, contacto con la celda y resistencia interna de la celda, etc. Los factores afectarán más o menos los resultados de la prueba de rendimiento del ciclo. Además, diferentes materiales son sensibles a los factores objetivos anteriores. Los estándares de prueba uniformes y la comprensión de las características comunes y de los materiales importantes deberían ser suficientes para el trabajo diario.

Resumen: Al igual que el principio de los barriles de madera, entre los muchos factores que afectan el rendimiento del ciclo de las baterías, el factor decisivo final es el más corto de muchos factores. Al mismo tiempo, existen interacciones entre estos factores. Con el mismo material y capacidad de fabricación, cuanto mayor es el ciclo, menor es la densidad de energía, más las uniones satisfacen las necesidades del cliente y la consistencia del núcleo eléctrico es la tarea más importante.

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