¿Cómo diseñar la densidad de capacidad del núcleo de la batería?

Aumentar la densidad de energía de la batería (limitado a baterías volumétricas) es la primera prioridad para diseñar baterías.

La capacidad no es suficiente, el precio unitario es bajo nuevamente, el ciclo es bueno, la seguridad es alta nuevamente, la batería que también hace que a nadie le importe. Entonces, ¿cómo se puede aumentar la densidad de energía de la batería? Se puede considerar principalmente de varias formas:

1. Aumentar el rendimiento de los materiales que contribuyen a la capacidad de la batería;

2. Reducir el volumen de materiales que no contribuyen a la capacidad de la batería;

3. Utilice equipos de producción más avanzados;

4. Mejorar las condiciones del proceso y realizar un seguimiento de la producción más estricto;

5. Optimice los elementos misceláneos que afectan la capacidad;

Las siguientes categorías se analizan por separado:

1. Aumentar el rendimiento de los materiales que contribuyen a la capacidad de la batería: esto es principalmente para sustancias activas polares positivas y negativas, que es la forma más directa de aumentar la densidad de capacidad. Las direcciones principales incluyen:

(1) Uso de materiales más grandes: como materiales positivos ricos en litio, materiales ternarios de alto voltaje, materiales de ácido cobalto de alto voltaje, materiales binarios, etc .; Carbón duro de carbono blando negativo, compuesto a base de estaño de silicio, etc.

(2) Utilice más densidad de compactación de materiales positivos y negativos.

(3) El uso de aglutinantes, sustancias activas de mejor conductividad: Esto puede reducir el contenido de aglutinantes, conductores en el apósito, mejorando así la capacidad del apósito de masa unitaria; Además, la reducción de la cantidad de aglutinante y agente conductor también puede mejorar la compactación del material activo y otras propiedades de procesamiento.

(4) Uso de materiales con un grosor de rebote más pequeño: después del ciclo de la batería de iones de litio, el grosor rebotará; El diseño debe reservar el espesor de rebote después del ciclo; Cuando se utilizan materiales con un rebote de espesor menor (según las observaciones actuales, estos materiales también son materiales con un buen rendimiento cíclico), el espacio reservado para el rebote de espesor ahorrado se puede transferir al espesor de diseño del núcleo. Incrementando así la capacidad de diseño del núcleo.

(5) Elija un sistema de materiales que se adapte a un mejor rendimiento: un solo "buen polo", "buen polo negativo" y "buen electrolito" se emparejan juntos, y no hay garantía de que se hará una "buena batería". La combinación de materiales mal emparejados no solo reducirá el rendimiento del ciclo de la batería, sino que también afectará el rendimiento de duplicación e incluso los gramos positivos y negativos. De manera similar, cuando el material se adapta mejor, el rendimiento de gramos, ciclos y tasas de expansión pueden mejorarse.

Con la creciente madurez de la tecnología de materiales de baterías de iones de litio, el potencial del cobalto y el grafito de litio común ha llegado a su límite. En el futuro, si se pueden producir otros sistemas maduros, ¡la densidad de energía de las baterías de iones de litio tendrá un impacto revolucionario!

2. Reducir el volumen de materiales que no contribuyen a la capacidad de la batería: esto es más complicado. Incluye principalmente: use una película de plástico de aluminio más delgada, use un diafragma de batería más delgado, use orejas más delgadas, use una lámina de cobre y una lámina de aluminio más delgadas, use un papel adhesivo transparente más delgado, etc.

Se puede observar que la mejora en esta área se basa básicamente en el adjetivo "delgado". En un volumen limitado, la reducción del volumen de membranas de plástico de aluminio, diafragma, etc. que no tienen una contribución directa a la capacidad significa que se puede proporcionar el volumen de sustancias químicas, aumentando así la capacidad del núcleo.

Sin embargo, cuando estos materiales son más delgados, su resistencia mecánica y su desempeño de seguridad se verán afectados; Esto requiere que la planta de fabricación de material auxiliar pueda reducir el volumen sin reducir básicamente el rendimiento del material. Por un lado, requiere que la planta de fabricación del núcleo cambie el proceso, los parámetros e incluso el equipo (por ejemplo, papel de aluminio más delgado significa un mayor coeficiente de extensión de la presión de la barra y aumenta la probabilidad de fragmentación al recubrir y la presión de la barra; Más delgado El diafragma tiene un mayor riesgo de cortocircuito; es más probable que una película de plástico de aluminio más delgada produzca daños en el pie; una oreja polar más delgada reducirá el rendimiento de duplicación de la batería, etc.)

El reemplazo de estos materiales más delgados requiere una gran cantidad de certificaciones por parte de la fábrica de baterías. Si el número de ensayos es demasiado pequeño, no se pueden obtener estadísticas con precisión. Si el problema es demasiado grande, causará desperdicio. En comparación con la mejora de las propiedades de las sustancias activas, la reducción del contenido de sustancias inactivas parece tener más ideas e implica los mismos aspectos generales.

3. Utilice equipos de producción más avanzados: Los equipos avanzados están diseñados principalmente para mejorar la consistencia de la producción, reducir las fluctuaciones en la producción y luego lograr un valor mínimo sin cambiar el promedio y determinar la calidad de un lote de núcleos. Es precisamente el valor mínimo el que se eleva aquí. Tome los siguientes dos ejemplos:

(1) Cuando la tolerancia de recubrimiento de la máquina de recubrimiento es menor, se puede aumentar el volumen mínimo / capacidad de diseño. Si el cliente tiene un requisito de capacidad mínima, equivale a aumentar la capacidad mínima cuando la capacidad de diseño no se modifica. En otras palabras, se incrementa la capacidad del núcleo evaluado al cliente; Al mismo tiempo, se reduce el sesgo de los polos positivo y negativo. Después de considerar factores como la primera eficiencia y la atenuación de la capacidad después del ciclo, el diseño del exceso de polo negativo se puede reducir moderadamente, de modo que la batería tenga más materiales de electrodo positivo, lo que equivale a más capacidad.

(2) Cuando se mejora la precisión del rodillo, debido a la reducción del error de rodadura real, la compactación de diseño puede estar más cerca de la compactación máxima del material, aumentando así la capacidad de diseño y la capacidad del núcleo. El grosor del electrodo desplegado es más consistente, lo que equivale a aumentar la consistencia del grosor del núcleo, y luego puede seleccionar un THK de diseño maxTHK más pequeño en el momento del diseño. Por lo tanto, la capacidad de diseño aumenta (el ancho del cortador, el ancho de la cinta métrica, la precisión del contenedor, etc. son similares y no se repiten).

4. Mejorar las condiciones de fabricación y realizar un seguimiento de la producción más estricto. Hay mucho conocimiento en control de producción, citando uno o dos:

(1) reduzca el tiempo de secuencia después de la presión de laminación hasta antes de enrollar: esto puede reducir el grosor del rebote del electrodo, para controlar mejor el grosor del núcleo. Si el grosor del núcleo es significativamente menor que el grosor máximo, el grosor de diseño puede aumentarse adecuadamente, aumentando así la capacidad de diseño del núcleo.

(2) La temperatura de la sala de capacidad estable: La temperatura tiene un gran impacto en la capacidad del núcleo. La baja temperatura puede hacer que el núcleo calificado de la capacidad se transfiera a la capacidad secundaria como una capacidad baja para desperdiciar recursos. A altas temperaturas, la capacidad puede ser deficiente. El núcleo se envía como un producto calificado.

Al igual que el principio de las placas cortas, la capacidad de un lote de núcleos eléctricos se mide por el valor más bajo del núcleo de envío, el grosor de un lote de núcleos eléctricos y el grosor máximo del núcleo de envío. La operación humana es muy importante para la calidad de los productos en esta industria que requiere mucha mano de obra. En producción, si el operador y el personal de calidad pueden reducir el error de la operación humana lo más bajo posible y reducir la fluctuación de la producción, será equivalente a aumentar la longitud de la placa más corta del barril. Esto aumenta la capacidad de la batería y reduce el grosor de la batería.

5. Optimice los diversos que afectan la capacidad del núcleo.

El núcleo de carga completa abierto, el cuerpo negativo debe ser uniforme de color amarillo dorado perfecto. Sin embargo, cuando hay problemas con las operaciones humanas, los materiales, el equipo e incluso el diseño, varios tipos de pequeñas enfermedades del cabello como: litio en el primer círculo del electrodo negativo del núcleo, litio en la arruga del diafragma y litio en el positivo y Densidad negativa de la membrana de la cola cuando se recubre. Aparecerán problemas de litio y otros. Desde la perspectiva de la capacidad, es probable que el análisis de litio provoque una baja capacidad; Si se pueden eliminar condiciones similares, equivale a aumentar la capacidad del núcleo; Si tales casos no pueden eliminarse, la probabilidad de que ocurran y la magnitud de los posibles impactos deben predecirse con mayor precisión a partir del diseño, para evitar que algunos núcleos sean desechados debido a problemas que podrían haberse predicho.

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