Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chu kỳ của pin lithium-ion là gì?

Jun 29, 2021

Để lại lời nhắn

Chất liệu: Việc lựa chọn chất liệu là yếu tố đầu tiên ảnh hưởng đến hiệu suất của pin lithium-ion. Chọn một vật liệu có hiệu suất chu kỳ kém, cho dù quy trình hợp lý đến đâu, và cho dù sản xuất hoàn hảo đến đâu, chu kỳ của pin chắc chắn sẽ không được đảm bảo; nếu vật liệu tốt hơn được chọn, ngay cả khi có một số vấn đề trong quá trình sản xuất tiếp theo, hiệu suất chu trình có thể không tệ. , nhưng 0,5C, gấp 500 lần 90%; sau khi tháo rời pin, điện cực âm có các hạt than chì màu đen. Tế bào pin, hiệu suất chu kỳ là bình thường).


Theo quan điểm của vật liệu, hiệu suất chu kỳ của pin đầy được xác định bằng hiệu suất chu kỳ kém hơn sau khi điện cực dương được ghép với chất điện phân và hiệu suất của chu kỳ sau khi điện cực âm phù hợp với chất điện phân. Hiệu suất chu kỳ của vật liệu là kém. Một mặt, có thể cấu trúc tinh thể thay đổi quá nhanh trong chu kỳ để tiếp tục hoàn thành việc chèn và loại bỏ lithium. Mặt khác, có thể chất hoạt động và chất điện phân tương ứng không thể tạo thành một màng SEI dày đặc và đồng nhất, điều này gây ra chất hoạt động. Phản ứng phụ với chất điện giải sớm sẽ khiến chất điện giải bị tiêu hao quá nhanh và ảnh hưởng đến tuần hoàn.


Khi thiết kế cell pin, nếu khẳng định một cực chọn vật liệu có hiệu suất chu trình kém thì cực còn lại không cần chọn vật liệu có hiệu suất chu trình tốt hơn để tránh lãng phí.


Độ nén điện cực âm và dương: Độ nén điện cực âm và dương quá cao, mặc dù có thể làm tăng mật độ năng lượng của pin, nhưng nó cũng sẽ làm giảm hiệu suất chu trình của vật liệu ở một mức độ nhất định. Từ phân tích lý thuyết, độ nén càng lớn thì cấu trúc của vật liệu càng bị phá hủy, và cấu trúc của vật liệu là cơ sở để đảm bảo rằng pin lithium-ion có thể được tái chế; Ngoài ra, rất khó để đảm bảo rằng các tế bào có điện cực âm và dương cao hơn sẽ nhỏ gọn hơn. Khả năng giữ chất lỏng cao, và khả năng giữ chất lỏng là cơ sở để tế bào pin hoàn thành chu kỳ bình thường hoặc nhiều chu kỳ hơn.


Độ ẩm: Độ ẩm quá cao sẽ gây ra phản ứng phụ với các vật liệu hoạt động tích cực và tiêu cực, phá hủy cấu trúc của nó và ảnh hưởng đến tuần hoàn. Đồng thời, quá nhiều độ ẩm cũng không có lợi cho việc hình thành màng SEI. Nhưng trong khi lượng vết nước rất khó loại bỏ, lượng vết nước cũng có thể đảm bảo hiệu suất của pin ở một mức độ nhất định.


Mật độ màng phủ: Hầu như không thể xem xét ảnh hưởng của mật độ màng đối với chu kỳ của một biến duy nhất. Mật độ phim không nhất quán sẽ dẫn đến sự khác biệt về dung lượng, hoặc sự khác biệt về số lượng cuộn dây lõi pin hoặc các lớp nhiều lớp. Đối với pin có cùng kiểu máy, dung lượng và chất liệu, việc giảm mật độ màng tương đương với việc tăng số lượng một hoặc nhiều lớp cuộn hoặc cán, và màng tăng tương ứng có thể hấp thụ nhiều chất điện phân hơn để đảm bảo lưu thông.


Quá mức điện cực âm: Ngoài ảnh hưởng của công suất không thể đảo ngược đầu tiên và độ lệch của mật độ màng phủ, lý do điện cực âm quá mức cũng là một vấn đề cần xem xét đến hiệu suất chu trình. Đối với các hệ thống oxit liti coban cộng với graphit, graphit âm trở thành" bảng rút gọn" trong chu kỳ. Nếu điện cực âm không đủ, tế bào pin có thể không giải phóng lithium trước khi đạp xe, nhưng cấu trúc của điện cực dương thay đổi ít sau hàng trăm chu kỳ, nhưng cấu trúc của điện cực âm bị hư hỏng nghiêm trọng và không thể nhận đầy đủ các ion lithium được cung cấp bởi điện cực dương, do đó gây ra công suất quá mức. Thả sớm.


Khối lượng chất điện phân: Có 3 nguyên nhân chính dẫn đến việc thiếu chất điện ly ảnh hưởng đến chu kỳ. Một là thể tích phun không đủ, hai là mặc dù thể tích phun đủ nhưng thời gian già hóa không đủ hoặc không nhúng các điện cực âm và dương do độ nén cao. Một cách đầy đủ, thứ ba là chất điện phân bên trong tế bào pin được tiêu thụ cùng với quá trình tuần hoàn.


Các điều kiện khách quan của thử nghiệm: tốc độ phóng điện, điện áp cắt, dòng điện cắt trong quá trình thử nghiệm, quá tải và phóng điện quá mức trong quá trình thử nghiệm, nhiệt độ của phòng thử nghiệm, ngắt đột ngột trong quá trình thử nghiệm, tiếp xúc với nội trở giữa điểm kiểm tra và ô, v.v ... Các yếu tố ít nhiều sẽ ảnh hưởng đến kết quả kiểm tra hiệu suất chu trình. Ngoài ra, các vật liệu khác nhau có độ nhạy khác nhau đối với các yếu tố khách quan trên. Tiêu chuẩn thử nghiệm thống nhất và sự hiểu biết về các đặc tính vật liệu phổ biến và quan trọng là đủ cho công việc hàng ngày.


Tóm lại: Cũng giống như nguyên lý thùng gỗ, trong nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chu kỳ của pin, yếu tố quyết định cuối cùng là ngắn nhất trong nhiều yếu tố. Đồng thời, các yếu tố ảnh hưởng này cũng có tác động tương tác. Trong cùng một loại vật liệu và công suất chế tạo, chu kỳ càng cao thì mật độ năng lượng càng giảm. Nhiệm vụ quan trọng nhất là tìm ra điểm tích hợp vừa đáp ứng nhu cầu của khách hàng vừa cố gắng đảm bảo tính nhất quán của các ô pin. .