Несколько факторов, влияющих на циклическую производительность батарей на основе титаната лития

Несколько факторов, влияющих на циклическую производительность батарей на основе титаната лития

Безусловно, важность циклической производительности для батарей на основе литиево-титаната очевидна. С макроперспективы, более длительный цикл жизни означает меньшее потребление ресурсов. Поэтому факторы, влияющие на циклическую производительность литиевых батарей, являются вопросами, которые должен учитывать каждый, кто связан с литиевой батарейной промышленностью. Ниже перечислены несколько факторов, которые могут повлиять на циклическую производительность батареи для вашего参考.

Типы материалов: Выбор материалов является первым фактором, который влияет на производительность литиевых батарей. Если выбран материал с плохой циклической характеристикой, даже если процесс разумен и производство идеально, цикл аккумулятора неизбежно не будет гарантирован; если выбрать лучший материал, даже если возникнут некоторые проблемы в последующем производстве, циклическая характеристика может не быть слишком ужасной (литий-кобальт только около 135,5 мАч/г и литий разряжается. Хотя при 1C более 100 циклов, при 0,5C более 500 циклов сохраняется более 90%; после разборки батареи на отрицательном полюсе наблюдаются черные графитовые частицы), циклическая характеристика нормальная). С точки зрения материала, циклическая характеристика полной батареи определяется худшей из циклических характеристик после совмещения положительного полюса с электролитом и характеристик после совмещения отрицательного полюса с электролитом. У материала плохая циклическая характеристика. С одной стороны, кристаллическая структура может меняться слишком быстро во время цикла, чтобы продолжать вставку и удаление лития. С другой стороны, активный материал и соответствующий электролит не могут образовать плотную и равномерную пленку SEI. Ранние побочные реакции с электролитом приводят к быстрому расходу электролита и влияют на цикл. В проектировании элемента, если один полюс подтверждает выбор материала с плохой циклической характеристикой, другой полюс не нуждается в выборе материалов с лучшей циклической характеристикой, что было бы расточительно.

Компактификация положительного и отрицательного электродов: компактификация положительного и отрицательного электродов слишком высока, хотя это может повысить энергетическую плотность элемента, но также в определенной степени ухудшит циклические характеристики материала. Из теоретического анализа видно, что чем выше степень компактификации, тем больше повреждений получает структура материала, а структура материала является основой для обеспечения возможности повторной зарядки литиевого аккумулятора; кроме того, батарейные ячейки с более высокой плотностью положительных и отрицательных электродов сложно обеспечивают высокую способность удерживать жидкость, которая является основой для выполнения нормального цикла или большего количества циклов.

Влажность: Избыточная влажность вызывает побочные реакции с положительными и отрицательными активными материалами, разрушает их структуру и влияет на циркуляцию. При этом чрезмерная влажность не способствует образованию пленки SEI. Однако, хотя малые количества воды трудно удалить, незначительное количество воды также может обеспечить работоспособность элемента питания до определенной степени. К сожалению, личный опыт Вэна У в этой области практически равен нулю, и он не может много сказать по этому поводу. Если вас это интересует, вы можете найти информацию по этой теме на форуме. Таких материалов еще много.

Плотность покровной пленки: Учесть влияние плотности пленки на циркуляцию, рассматривая ее как единственный параметр, практически невозможно. Неравномерность плотности пленки может привести либо к различиям в емкости, либо к различиям в количестве витков или слоев ламинации ячейки. Для батарей одного и того же типа, с одинаковой емкостью и материалом, снижение плотности мембраны эквивалентно добавлению одного или нескольких слоев намотки или ламинации. Соответственно увеличенный сепаратор может поглощать больше электролита для обеспечения циркуляции. С учетом того, что более тонкая плотность пленки может улучшить скоростные характеристики элемента, процесс обжига и удаления влаги из полюсного элемента и голой ячейки также станет проще. Конечно, ошибка при нанесении тонкой пленки может быть сложнее контролировать. Большие частицы могут также негативно повлиять на нанесение и прокатку. Больше слоев означает больше фольги и сепараторов, что, в свою очередь, означает более высокие затраты и меньшую энергетическую плотность. Таким образом, оценка должна быть сбалансированной.