¿Cuáles son los factores que afectan el rendimiento del ciclo de las baterías de iones de litio?

Jun 29, 2021

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Material: La elección del material es el primer elemento que afecta el rendimiento de las baterías de iones de litio. Elija un material con un rendimiento de ciclo deficiente, no importa cuán razonable sea el proceso, y no importa cuán perfecta sea la producción, el ciclo de la celda de la batería inevitablemente no estará garantizado; Si se selecciona un mejor material, incluso si hay algunos problemas en la producción posterior, el rendimiento del ciclo puede no ser malo Demasiado escandaloso (el óxido de cobalto de litio es solo de aproximadamente 135.5 mAh / gy celdas de batería depositadas de litio, 1C aunque más de 100 inmersiones , pero 0.5C, 500 veces más del 90%; después de desmontar una batería, el electrodo negativo tiene partículas de grafito negro La celda de la batería, el rendimiento del ciclo es normal).


Desde el punto de vista de los materiales, el rendimiento del ciclo de una batería llena está determinado por el peor 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 se empareja con el electrolito. El rendimiento del ciclo del material es deficiente. Por un lado, puede ser que la estructura cristalina cambie demasiado rápido durante el ciclo para continuar completando la inserción y extracción del litio. Por otro lado, puede ser que el material activo y el electrolito correspondiente no puedan formar una película SEI densa y uniforme, lo que provoca el material activo. Las reacciones secundarias prematuras con el electrolito harán que el electrolito se consuma demasiado rápido y afecte la circulación.


Al diseñar la celda de la batería, si se confirma que un polo elige un material con un rendimiento de ciclo deficiente, el otro polo no necesita elegir un material con un rendimiento de ciclo mejor para evitar desperdicios.


Compactación de electrodo positivo y negativo: La compactación de electrodo positivo y negativo es demasiado alta, aunque puede aumentar la densidad de energía de la batería, pero también reducirá el rendimiento del ciclo del material hasta cierto punto. A partir de un análisis teórico, cuanto mayor es la compactación, mayor es el daño a la estructura del material, y la estructura del material es la base para asegurar que la batería de iones de litio se pueda reciclar; además, es difícil asegurar que las celdas con electrodos positivos y negativos más altos sean más compactas. La alta capacidad de retención de líquidos y la capacidad de retención de líquidos son la base para que la celda de la batería complete el ciclo normal o más ciclos.


Humedad: la humedad excesiva provocará reacciones secundarias con los materiales activos positivos y negativos, destruirá su estructura y afectará la circulación. Al mismo tiempo, demasiada humedad no favorece la formación de una película SEI. Pero aunque es difícil eliminar las trazas de agua, las trazas de agua también pueden garantizar el rendimiento de la batería hasta cierto punto.


Densidad de la película de revestimiento: es casi imposible considerar la influencia de la densidad de la película en el ciclo de una sola variable. La densidad de película inconsistente provocará una diferencia en la capacidad o una diferencia en el número de bobinados del núcleo de la batería o capas laminadas. Para baterías del mismo modelo, capacidad y material, reducir la densidad de la película equivale a aumentar el número de una o más capas de enrollamiento o laminación, y el diafragma correspondientemente aumentado puede absorber más electrolito para asegurar la circulación.


Electrodo negativo excesivo: además de la influencia de la primera capacidad irreversible y la desviación de la densidad de la película de recubrimiento, la razón del electrodo negativo excesivo también es una consideración sobre el rendimiento del ciclo. Para los sistemas de óxido de cobalto y litio más grafito, es más común que el grafito negativo se convierta en el" tabla corta" en el ciclo. Si el electrodo negativo es excesivamente insuficiente, es posible que la celda de la batería no libere litio antes del ciclo, pero la estructura del electrodo positivo cambia poco después de cientos de ciclos, pero la estructura del electrodo negativo está severamente dañada y no puede recibir completamente los iones de litio provistos. por el electrodo positivo, lo que provoca que la capacidad sea excesiva. Caiga temprano.


Volumen de electrolitos: hay tres razones principales por las que la falta de volumen de electrolitos afecta el ciclo. Una es el volumen de inyección insuficiente, y la otra es que aunque el volumen de inyección es suficiente, el tiempo de envejecimiento no es suficiente o los electrodos positivo y negativo no se sumergen debido a la alta compactación. Suficientemente, el tercero es que el electrolito dentro de la celda de la batería se consume con la circulación.


Las condiciones objetivas de la prueba: tasa de carga-descarga, voltaje de corte, corriente de corte de carga durante la prueba, sobrecarga y descarga excesiva durante la prueba, temperatura de la sala de prueba, interrupción repentina durante la prueba, resistencia interna del contacto entre el punto de prueba y la celda, etc. Los factores afectarán más o menos los resultados de la prueba de rendimiento del ciclo. Además, los diferentes materiales tienen una sensibilidad diferente a los factores objetivos anteriores. Un estándar de prueba unificado y una comprensión de las características comunes e importantes de los materiales deberían ser suficientes para el trabajo diario.


Resumen: Al igual que el principio del barril de madera, entre los muchos factores que afectan el rendimiento del ciclo de la batería, el factor decisivo final es el más corto entre muchos factores. Al mismo tiempo, estos factores de influencia también tienen efectos interactivos. Bajo el mismo material y capacidad de fabricación, cuanto mayor es el ciclo, menor es la densidad de energía. La tarea más importante es encontrar el punto de integración que satisfaga las necesidades de los clientes y tratar de garantizar la consistencia de las celdas de la batería. .