Ли-ион батерейны хүчин чадал бага байгаагийн шалтгаан юу вэ?

Батерейны анхны шинж чанар нь багтаамж юм.лити батерейны эсүүдБага хүчин чадал нь дээж, бөөнөөр үйлдвэрлэхэд байнга тулгардаг асуудал бөгөөд учирч буй хүчин чадал багатай асуудлын шалтгааныг хэрхэн нэн даруй шинжлэх вэ, өнөөдөр та бүхэнд бага хүчин чадалтай литийн батерейны шалтгаан юу вэ?

Ли-ион батерейны багтаамж бага байх шалтгаанууд

Дизайн

Материалын тохирол, ялангуяа катод ба электролитийн хоорондох зай нь эсийн багтаамжид ихээхэн нөлөөлдөг. Шинэ катод эсвэл шинэ электролитийн хувьд эсийг турших бүрт литийн хур тунадас багатай байгааг давтан туршилт хийвэл материал нь өөрөө таарахгүй байх магадлалтай. Тохиромжгүй байдал нь үүсэх явцад үүссэн SEI хальс хангалттай нягт биш, хэт зузаан эсвэл тогтворгүй, эсвэл электролит дахь графит давхаргыг хуулж байгаа PC, эсхүл эсийн дизайн их хэмжээний цэнэгт дасан зохицох чадваргүйтэй холбоотой байж болно/ гадаргын хэт нягт нягтралын улмаас ялгарах хэмжээ.

Мөн диафрагмууд нь бага хүчин чадлыг бий болгоход нөлөөлдөг хүчин зүйл юм.Гараар ороосон диафрагмууд нь давхарга бүрийн голд уртааш чиглэлд үрчлээс үүсгэдэг бөгөөд литийг сөрөг электродод хангалттай суулгаагүй тул эсийн багтаамжид ойролцоогоор 3% нөлөөлдөг болохыг бид олж мэдсэн. Хэдийгээр бусад хоёр загвар нь диафрагмын үрчлээс хамаагүй бага, хүчин чадалд үзүүлэх нөлөө нь ердөө 1% байх үед хагас автомат ороомог ашигладаг боловч энэ нь диафрагмын хэрэглээг зогсоох үндэслэл болохгүй.

Хүчин чадлын тооцооны хэмжээ хангалтгүй байгаа нь хүчин чадал багасахад хүргэдэг. Эерэг ба сөрөг электродын бүрээсийн нөлөөлөл, хүчин чадал хуваагчийн алдаа, цавууны хүчин чадалд үзүүлэх нөлөө зэргээс шалтгаалан зураг төсөл боловсруулахдаа тодорхой хэмжээний багтаамжийн хязгаарыг зөвшөөрөх нь чухал юм. Хүчин чадлын хязгаарыг төлөвлөхдөө бүх процесс бүхий цөмийн хүчин чадлыг яг дунд шугамаар тооцсоны дараа илүүдэл үлдээх, эсвэл хүчин чадалд нөлөөлөх бүх хүчин зүйл доод хязгаарт тохиолдсоны дараа илүүдлийг тооцох боломжтой. Шинэ материалын хувьд энэ систем дэх катодын грамын гүйцэтгэлийг үнэн зөв үнэлэх нь чухал юм. Хэсэгчилсэн хүчин чадлын үржүүлэгч, цэнэгийн таслах гүйдэл, цэнэг / цэнэгийн үржүүлэгч, электролитийн төрөл гэх мэт бүгд катодын грамм тоглоход нөлөөлдөг. Хэрэв зорилтот хүчин чадалд хүрэхийн тулд эерэг грамын гүйцэтгэлийн дизайны үнэ цэнэ зохиомлоор өндөр байвал энэ нь мөн хангалтгүй дизайны хүчин чадалтай тэнцэнэ. Нүдний интерфэйс нь ямар ч буруу зүйл байхгүй, ерөнхий процессын өгөгдөлд алдаа байхгүй, гэхдээ эсийн багтаамж бага байна. Тиймээс шинэ материалыг катодын хэмжүүрийн нарийвчлалыг үнэлэх шаардлагатай, учир нь ижил катод нь ямар ч катод эсвэл электролиттэй ижил хэмжээтэй байдаггүй.

Илүүдэл сөрөг электрод нь эерэг электродын гүйцэтгэлд тодорхой хэмжээгээр нөлөөлж, улмаар эсийн багтаамжид нөлөөлдөг. Сөрөг хэт ачаалал нь "литийн хур тунадас байхгүй бол" биш юм. Хэрэв сөрөг хэт ачааллыг литийн бус хур тунадасны хэт ачааллын доод хязгаар хүртэл нэмэгдүүлбэл эерэг граммын гүйцэтгэл 1% -иас 2% -иар нэмэгдэх боловч нэмэгдсэн ч сөрөг хэт ачаалал хангалттай хэвээр байна. хүчин чадлын гарц аль болох өндөр байна. Сөрөг электродын илүүдэл хэт их байвал эерэг электрод нь бага үүрэг гүйцэтгэх болно, учир нь химид илүү эргэлт буцалтгүй литий шаардлагатай байдаг ч мэдээжийн хэрэг ийм зүйл тохиолдох магадлал бараг байхгүй.

Шингэний тарилгын хэмжээ бага байх үед шингэний хадгалах хэмжээ бага байх болно. Эсийн шингэний хадгалалтын хэмжээ бага байвал эерэг ба сөрөг электродуудад литийн ионы суулгалт, шингээлтийн нөлөөнд нөлөөлж, бага багтаамжийг өдөөх болно. Хэдийгээр тарилгын эзэлхүүн багатай зардал, процесст дарамт бага байх боловч тарилгын хэмжээг багасгах үндэслэл нь эсийн гүйцэтгэлд нөлөөлөхгүй байх ёстой. Мэдээжийн хэрэг, дүүргэх түвшинг бууруулах нь зөвхөн эсийн доторх шингэнийг хангалттай хэмжээгээр хадгалахгүйн улмаас бага багтаамжтай байх магадлалыг нэмэгдүүлэх боловч зайлшгүй үр дагавар биш юм. Үүний зэрэгцээ шингэнийг шингээхэд хэцүү байх тусам электролитийг норгох үед электродтой илүү сайн холбоо барихын тулд илүүдэл электролит байх ёстой. Эсийн хадгалалт хангалтгүй байгаа нь эерэг ба сөрөг электродууд хатаж, сөрөг электродын дээр нимгэн литийн хур тунадас үүсэх ба энэ нь хадгалалт муугаас бага багтаамжтай байх хүчин зүйл болдог.

Үйлдвэрлэлийн үйл явц

Бага зэрэг бүрсэн эерэг эсвэл сөрөг электрод нь бага багтаамжтай цөмийг шууд үүсгэж болно. Эерэг электродыг бага зэрэг бүрсэн үед бүрэн цэнэглэгдсэн цөмийн интерфейс хэвийн бус байх болно. Сөрөг электрод нь литийн ион хүлээн авагчийн хувьд эерэг электродын өгсөн литийн эх үүсвэрийн тооноос илүү олон тооны суулгагдсан литийн байрлалыг хангах ёстой, эс тэгвээс илүүдэл лити нь сөрөг электродын гадаргуу дээр тунадасжиж, нимгэн давхарга үүсгэдэг. илүү жигд литийн хур тунадас. Өмнө дурьдсанчлан, сөрөг электродын жинг судлын жигд жингээс шууд авах боломжгүй тул сөрөг электродын жингийн жинг тодорхойлохын тулд сөрөг электродын жингийн эзлэх хувийг олох өөр туршилт хийж болно. электродын судал. Хэрэв бага хүчин чадалтай цөмийн сөрөг электрод нь литийн тунадасны нимгэн давхаргатай бол сөрөг электрод хангалтгүй байх магадлал өндөр байна. Үүнээс гадна, катодын буюу сөрөг электродын бүрэх катодын тал нь бас бага хүчин чадал үүсгэж болох ба сөрөг электродын нэг талын бүрэх нь голчлон хөнгөн, учир нь эерэг электродын бүрэх хүнд байсан ч грамм тоглох нь багасах боловч нийт хүчин чадал нь буурахгүй ч бүр нэмэгдэж болно. Хэрэв сөрөг электродыг буруу газар бүрсэн бол жигнэсний дараа дан болон хоёр талын харьцангуй жингийн харьцааг шууд харьцуулж, өгөгдөл нь А талтай төстэй, В талын бүрээсээс 6% хөнгөн байна. үндсэндээ асуудлыг тодорхойлох, Мэдээжийн хэрэг, бага хүчин чадалтай асуудал маш ноцтой бол A/B талын гадаргуугийн бодит нягтралыг цаашид өөрчлөх шаардлагатай. Хэрэв бага багтаамжийн асуудал ноцтой бол A/B талын бодит нягтралыг цаашид гаргах шаардлагатай. Өнхрөх нь материалын бүтцийг устгадаг бөгөөд энэ нь хүчин чадалд нөлөөлдөг. Материалын молекул эсвэл атомын бүтэц нь хүчин чадал, хүчдэл гэх мэт шинж чанартай байх үндсэн шалтгаан юм. Эерэг электродын өнхрөх нягт нь процессын утгаас хэтэрсэн тохиолдолд цөмийг задлахад эерэг электрод маш тод гэрэлтэх болно. Хэрэв эерэг электродын нягтрал хэт том байвал эерэг электродын хэсэг нь ороомгийн дараа эвдэхэд хялбар байдаг бөгөөд энэ нь мөн бага багтаамжийг үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч эерэг электродын нягтрал нь шонгийн хэсэг эвхэгдсэн даруйд эвдрэх тул эерэг электродын булны даралт нь өөрөө маш их даралт шаарддаг тул эерэг электродын нягтралтай тулгарах давтамж нь сөрөг электродын нягтралаас хамаагүй бага байдаг. Сөрөг электродыг нягтруулах үед сөрөг электродын гадаргуу дээр литийн тунадасны тууз эсвэл блок үүсэх ба цөмд үлдсэн шингэний хэмжээ мэдэгдэхүйц багасна.

Хүчин чадал бага байх нь хэт их усны агууламжаас үүдэлтэй байж болно. Бага багтаамжийг дүүргэхээс өмнө электродын усны агууламж, дүүргэхээс өмнө бээлий хайрцагны шүүдэр цэг, электролитийн усны агууламж стандартаас хэтэрсэн, эсвэл агааргүйжүүлсэн хоёр дахь битүүмжлэлд чийг орох үед боломжтой. Цөм үүсэхийн тулд бага хэмжээний ус шаардагдах боловч ус нь тодорхой хэмжээнээс хэтэрсэн үед илүүдэл ус нь SEI хальсыг гэмтээж, электролит дэх литийн давсыг зарцуулж, улмаар цөмийн багтаамжийг бууруулдаг. Усны агууламж нь эсийн бүрэн цэнэгийн стандартаас хэтэрсэн сөрөг курс хар хүрэн жижиг хэсэг юм.


Шуудангийн цаг: 2022 оны 8-р сарын 16-ны хооронд