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¿Cuáles son los siete factores principales del rendimiento del ciclo de la batería de litio?

Dec 12, 2021

No hace falta decir que la importancia del rendimiento del ciclo para las baterías de litio no es necesaria. Desde una perspectiva macro, una vida de ciclo más larga significa menos consumo de recursos. Por lo tanto, el factor que afecta el rendimiento del ciclo de las baterías de iones de litio es todo el mundo involucrado en la industria de las baterías de litio. Todos tienen que considerar el tema de las baterías de litio de gran capacidad.

1. Humedad

La humedad excesiva causará reacciones secundarias con los materiales activos positivos y negativos, destruirá su estructura y afectará el ciclo. Al mismo tiempo, demasiada humedad no es propicia para la formación de película SEI. Sin embargo, si bien las trazas de humedad son difíciles de eliminar, las pequeñas cantidades de agua también lo harán El rendimiento de la batería se puede garantizar hasta cierto punto.

2. Los polos positivo y negativo se compactan

La compactación positiva y negativa del electrodo es demasiado alta, aunque puede aumentar la densidad de energía de la celda, también reducirá el rendimiento del ciclo del material hasta cierto punto. A partir del análisis teórico, cuanto mayor es la compactación, mayor es el daño estructural al material, y La estructura del material es la base para garantizar que las baterías de iones de litio se puedan reciclar; además, las baterías con mayor compactación de electrodos positivos y negativos son difíciles de garantizar una mayor capacidad de retención de líquidos, y la capacidad de retención es la batería que completa el ciclo normal o más veces. La base de la circulación.

3. Condiciones objetivas del ensayo

Durante la prueba, la tasa de carga y descarga, el voltaje de corte, la corriente de corte de carga, la sobrecarga y la sobredescarga durante la prueba, la temperatura de la sala de pruebas, la interrupción repentina durante la prueba, la resistencia interna de contacto entre el punto de prueba y la batería, y otros factores externos, serán más o menos Puede afectar menos los resultados de la prueba de rendimiento del ciclo. Además, los diferentes materiales tienen diferente sensibilidad a los factores objetivos anteriores. Un estándar de prueba unificado y una comprensión de las características comunes e importantes del material deberían ser suficientes para el trabajo diario.

4. Electrodo negativo excesivo

Además de la influencia de la primera capacidad irreversible y la desviación de densidad de la película de recubrimiento, la razón del electrodo negativo excesivo también es una consideración para el rendimiento del ciclo. Para el sistema de cobaltato de litio más grafito, el grafito de electrodo negativo se convierte en la "placa corta" en el proceso de ciclo. "Uno es más común. Si el electrodo negativo es excesivamente insuficiente, la celda de la batería puede no degenerar el litio antes del ciclo, pero la estructura del electrodo positivo cambia poco después de cientos de ciclos, pero la estructura del electrodo negativo está gravemente dañada y no puede recibir completamente los iones de litio proporcionados por el electrodo positivo. El litio causa una disminución prematura de la capacidad de las baterías de litio de gran capacidad.

5. Densidad de la película de recubrimiento

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 capas de devanados o laminados del núcleo de la batería. Para el mismo modelo, la misma capacidad y el mismo material, para la celda de la batería, reducir la densidad de la película equivale a aumentar el número de una o más capas de bobinado o laminación. El diafragma correspondientemente aumentado puede absorber más electrolito para garantizar la circulación. Teniendo en cuenta que la densidad de la película más delgada puede aumentar la celda de la batería, será más fácil eliminar el agua de la cocción de las piezas de poste y las celdas desnudas. Por supuesto, el error de recubrimiento con una densidad de película demasiado delgada puede ser más difícil de controlar, y las partículas grandes en el material activo también pueden afectar el recubrimiento y la presión de rodadura tiene un impacto negativo. Más capas significa más láminas y diafragmas, lo que a su vez significa mayores costos y menor densidad de energía. Por lo tanto, también se requiere una consideración equilibrada en la evaluación.

6. Tipos de materiales

La elección del material es el primer elemento que afecta el rendimiento de las baterías de iones de litio. Si se selecciona un material con un rendimiento de ciclo deficiente, no importa cuán razonable sea el proceso y no importa cuán perfecto esté hecho, el ciclo de la celda de la batería inevitablemente no estará garantizado; se selecciona un mejor material, incluso si se sigue Hay algunos problemas y el rendimiento del ciclo puede no ser tan malo. Desde el punto de vista de los materiales, el rendimiento del ciclo de una batería completa está determinado por el rendimiento del ciclo después de que el electrodo positivo y el electrolito se emparejan, y el ciclo después del electrodo negativo y el electrolito se emparejan. El rendimiento de los dos está determinado por el más pobre. El rendimiento del ciclo del material es pobre. Por un lado, la estructura cristalina cambia demasiado rápido durante el ciclo y no puede continuar completando la inserción y extracción de litio. Por otro lado, puede deberse a la actividad Las sustancias y los electrolitos correspondientes no pueden formar una película SEI densa y uniforme, lo que provoca reacciones laterales prematuras entre el material activo y el electrolito, lo que hace que el electrolito se consuma demasiado rápido y afecte la circulación. Al diseñar la celda de la batería, si un polo confirma que se selecciona un material con un rendimiento de ciclo deficiente, el otro polo no necesita elegir un material con un mejor rendimiento de ciclo, lo que desperdiciará baterías de litio de gran capacidad.

7. La cantidad de electrolito

Hay tres razones principales para la cantidad insuficiente de electrolito para afectar la circulación. Uno es el volumen de inyección insuficiente, el segundo es que aunque el volumen de inyección es suficiente, el tiempo de envejecimiento no es suficiente, o los electrodos positivos y negativos están insuficientemente sumergidos debido a la alta compactación, y el tercero es Con la circulación del electrolito interno de la celda de la batería se consume. El tercer punto es que el rendimiento microscópico de la correspondencia entre los electrodos positivos y negativos, especialmente el electrodo negativo, y el electrolito es la formación de SEI denso y estable, mientras que el rendimiento visible para el ojo derecho es la tasa de consumo del electrolito durante el ciclo, y el SEI incompleto Por un lado, la membrana no puede prevenir eficazmente las reacciones secundarias entre el electrodo negativo y el electrolito para consumir el electrolito. Por otro lado, la parte defectuosa de la membrana SEI regenerará la membrana SEI a medida que avanza el ciclo, consumiendo así la fuente de litio reversible y el electrolito. Ya sea para baterías que se ciclan cientos o incluso miles de veces o para baterías que ya se han sumergido docenas de veces, si el electrolito es suficiente antes del ciclo y el electrolito se ha consumido después del ciclo, es probable que aumente la cantidad de electrolito retenido. Mejorar el rendimiento de su ciclo.


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