Кои се причините за малиот капацитет на ќелиите на Li-ion батериите?

Капацитетот е првото својство на батеријата,ќелии на литиумски батериинискиот капацитет е исто така чест проблем со кој се среќаваат примероците, масовното производство, како веднаш да се анализираат причините за проблемите со низок капацитет што се среќаваат, денес да ви запознаеме кои се причините за ќелиите на литиумските батерии со низок капацитет?

Причини за низок капацитет на Li-ion батериски ќелии

Дизајн

Усогласувањето на материјалите, особено помеѓу катодата и електролитот, има значително влијание врз капацитетот на ќелијата. За нова катода или нов електролит, ако повторените тестови откријат низок капацитет на врнежи на литиум секогаш кога ќе се тестира ќелијата, тогаш е многу веројатно дека самите материјали не се совпаѓаат. Неусогласеноста може да се должи на тоа што филмот SEI формиран за време на формирањето не е доволно густ, премногу дебел или нестабилен, или компјутерот во електролитот што го олупи графитниот слој или дизајнот на ќелијата не може да се прилагоди на големо полнење/ стапки на празнење поради прекумерна густина на површината.

Дијафрагмите се исто така влијателен фактор кој може да предизвика низок капацитет.Откривме дека рачните дијафрагми создаваат брчки во надолжната насока во средината на секој слој, каде што литиумот не е доволно вграден во негативната електрода и на тој начин влијае на капацитетот на ќелијата за околу 3%. Иако другите два модели користат полуавтоматско намотување кога збрчкањето на дијафрагмата е многу помало, а влијанието врз капацитетот е само 1%, тоа не е основа за прекинување на употребата на дијафрагмата.

Несоодветните маржи на дизајнот на капацитетот исто така може да резултираат со низок капацитет. Поради влијанието на позитивната и негативната обвивка на електродата, грешката на делителот на капацитетот и влијанието на лепилото врз капацитетот, важно е да се дозволи одредена количина на маргина на капацитет при дизајнирање. При дизајнирање на маржата на капацитетот, можно е да се остави вишок по пресметувањето на капацитетот на јадрото со сите процеси точно во средната линија, или да се пресмета вишокот откако сите фактори кои влијаат на капацитетот ќе се појават на долната граница. За новите материјали, важна е точната проценка на грамската игра на катодата во тој систем. Мултипликаторот за делумен капацитет, струјата за исклучување на полнењето, мултипликаторот за полнење/празнење, типот на електролит, итн., сето тоа влијае на репродукцијата на катодните грамови. Ако дизајнерската вредност на позитивниот грам перформанси е вештачки висока за да се постигне целниот капацитет, тоа исто така е еднакво на несоодветен капацитет на дизајнирање. Нема ништо лошо во интерфејсот на ќелијата, ниту има нешто лошо со целокупните податоци за процесот, но капацитетот на ќелијата е низок. Затоа, новите материјали мора да се проценат за точна катодна грамажа, бидејќи истата катода нема да ја има истата грамажа како и секоја катода или електролит.

Вишокот на негативна електрода, исто така, може да влијае на перформансите на позитивната електрода до одреден степен, а со тоа влијае на капацитетот на ќелијата. Негативното преоптоварување не е „додека нема врнежи од литиум“. Ако негативното преоптоварување се зголеми до долната граница на преоптоварувањето со врнежи без литиум, ќе има зголемување од 1% до 2% во позитивните грам перформанси, но дури и ако се зголеми, негативното преоптоварување е сепак доволно за да се осигура дека излезниот капацитет е што е можно поголем. Кога вишокот на негативната електрода е превисок, позитивната електрода ќе игра помала улога бидејќи за хемијата е потребен повеќе неповратен литиум, но се разбира веројатноста тоа да се случи речиси и да нема.

Кога волуменот на вбризгување на течноста е помал, соодветниот волумен на задржување течност исто така ќе биде помал. Кога волуменот на задржување течност на ќелијата е низок, тогаш ефектот на вградување и де-вградување на литиум јони во позитивните и негативните електроди ќе биде засегнат, со што ќе се активира низок капацитет. Иако ќе има помал притисок врз трошоците и процесите со помал волумен на инјектирање, премисата за намалување на волуменот на инјектирање мора да биде тоа да не влијае на перформансите на ќелијата. Се разбира, намалувањето на нивото на полнење само ќе ја зголеми веројатноста за мала капацитивност поради недоволно задржување на течности во ќелијата, но не е неизбежна последица. Во исто време, колку е потешко да се апсорбира течноста, толку повеќе вишок електролит треба да има за да се обезбеди подобар контакт со електродата за време на навлажнувањето на електролитот. Недоволното задржување на ќелиите ќе резултира со суви позитивни и негативни електроди и тенок слој на таложење на литиум на врвот на негативната електрода, што може да биде фактор за ниска капацитивност поради лошо задржување.

Процес на производство

Лесно обложена позитивна или негативна електрода може директно да предизвика јадро со низок капацитет. Кога позитивната електрода е лесно обложена, интерфејсот на целосно наполнетото јадро нема да биде ненормален. Негативната електрода, како примач на јони на литиум, мора да обезбеди поголем број на вградени позиции на литиум од бројот на извори на литиум обезбедени од позитивната електрода, во спротивно вишокот литиум ќе таложи на површината на негативната електрода, што ќе резултира со тенок слој на повеќе униформни врнежи од литиум. Како што беше споменато претходно, бидејќи негативната тежина на електродата не може да се земе директно од тежината за печење на јадрата, така што може да се направи друг експеримент за да се најде процентот на негативната тежина на електродата со цел да се заклучи тежината на облогата преку тежината на печењето на негативното јадра на електроди. Ако негативната електрода на јадро со мал капацитет има тенок слој на врнежи од литиум, можноста за недоволна негативна електрода е голема. Покрај тоа, катодната страна или катодната обвивка на негативната електрода, исто така, може да предизвика низок капацитет, а единечната обвивка на негативната електрода е главно лесна, бидејќи дури и ако позитивната електрода е тешка, иако играњето со грама ќе се намали, но вкупниот капацитет ќе не се намалува, туку може дури и да се зголеми. Ако негативната електрода е обложена на погрешно место, директна споредба на односот на тежината на единечната и двојната страна по печењето, се додека податоците се слични на страната А се 6% полесни од облогата од Б. во основа да се утврди проблемот, се разбира, ако проблемот со низок капацитет е многу сериозен, потребно е дополнително да се промени вистинската густина на површината на страната A/B. Ако проблемот со малата капацитивност е сериозен, потребно е дополнително да се заклучи вистинската густина на страната A/B. Валањето ја уништува структурата на материјалот, што пак влијае на капацитетот. Молекуларната или атомската структура на материјалот е основната причина зошто тој има својства како што се капацитет, напон, итн. Кога густината на ролните на позитивната електрода ја надминува процесната вредност, позитивната електрода ќе биде многу светла кога јадрото ќе се демонтира. Ако набивањето на позитивната електрода е преголемо, парчето позитивна електрода лесно се скрши по намотување, што исто така ќе предизвика низок капацитет. Меѓутоа, бидејќи позитивното набивање на електродата ќе предизвика прекин на полното парче веднаш штом ќе се преклопи, самата преса со валјак на позитивната електрода бара голем притисок, така што фреквенцијата на наигрување на позитивното набивање на електродата е многу помала од набивањето на негативната електрода. Кога негативната електрода ќе се набие, на површината на негативната електрода ќе се формира лента или блок од врнежи од литиум, а количината на течност што се задржува во јадрото значително ќе се намали.

Нискиот капацитет може да биде предизвикан и од прекумерна содржина на вода. Мала капацитивност е можна кога содржината на вода во електродата пред полнењето, точката на росење на кутијата за ракавици пред полнењето, содржината на вода во електролитот го надминува стандардот или кога влагата се внесува во второто дегазирана заптивка. За формирање на јадрото се потребни количини на вода во трагови, но кога водата ќе надмине одредена вредност, вишокот вода ќе го оштети SEI филмот и ќе ги потроши литиумските соли во електролитот, со што ќе се намали капацитетот на јадрото. Содржината на вода го надминува стандардот на ќелијата полн полнеж негативен курс мало парче темно кафеава боја.


Време на објавување: 16-ти август 2022 година