Flere faktorer påvirker cyklusydeevne af lithiumtitanatbatterier

Flere faktorer påvirker cyklusydeevne af lithiumtitanatbatterier

Uden at sige det tydeligt, er vigtigheden af cyklusydeevne på lithium titanatbatterier. Set fra et makro perspektiv betyder en længere cykluslivslængde mindre forbrug af ressourcer. Derfor er de faktorer, der påvirker cyklusydeevne af lithiumbatterier, spørgsmål, som alle, der har noget med lithiumbatteriindustrien at gøre, skal overveje. Herunder følger en liste over nogle få faktorer, der muligvis kan påvirke batteriets cyklusydeevne til din reference.

Materialtyper: Valget af materialer er den første faktor, der påvirker ydeevnen for litiumbatterier. Hvis et materiale med dårlig cyklusydeevne vælges, kan batterikernen ikke garanteres en tilfredsstillende levetid – selvom fremstillingsprocessen er rimelig og produktionen fejlfri. Vælger man derimod et bedre materiale, kan cyklusydeevnen forblive acceptabel, selvom der opstår visse problemer under senere fremstilling (f.eks. litiumkobaltoxid har en kapacitet på kun ca. 135,5 mAh/g ved litiumudtog. Ved 1C-belastning holder det over 100 cyklusser, mens det ved 0,5C kan holde over 500 cyklusser med mere end 90 % kapacitetsbevarelse; efter batteriet er adskilt, viser den negative elektrode sorte grafitpartikler, og cyklusydeevnen er normal). Ud fra et materialeperspektiv bestemmes cyklusydeevnen for et komplet batteri af den svagere af de to kombinationer: positiv elektrode sammen med elektrolyt og negativ elektrode sammen med elektrolyt. En dårlig cyklusydeevne skyldes dels for hurtige krystalstrukturændringer under cykling, hvilket forhindrer fortsat litiumindsætning og -udtog, og dels manglende evne hos det aktive materiale og den tilsvarende elektrolyt til at danne en tæt og jævn SEI-film. For tidlige sidereaktioner med elektrolyten fører til for hurtig forbrug af elektrolyt og påvirker cyklusydeevnen negativt. Ved celleudformningen er det unødvendigt – og dermed spild – at vælge materialer med bedre cyklusydeevne til den modsatte elektrode, hvis én elektrode allerede er udformet med materialer med dårlig cyklusydeevne.

Komprimering af positiv og negativ elektrode: Komprimeringen af den positive og negative elektrode er for høj, selv om det kan forbedre cellens energidensitet, vil det også i en vis grad reducere materialens cyklusydelse. Udfra teoretisk analyse er jo større komprimeringen, jo større er skaden på materialens struktur, og materialens struktur er grundlaget for at sikre, at lithiumbatteriet kan genbruges; desuden er det svært at garantere en høj væskebeholdningsevne for battericeller med højere densiteter af de positive og negative elektroder. Dette er grundlaget for, at battericellen kan fuldføre en normal cyklus eller flere cykluser.

Fugtighed: For meget fugtighed vil forårsage biprodukter med de positive og negative aktive materialer, ødelege deres struktur og påvirke cirkulationen. Samtidig er for meget fugtighed ikke fordelsagtigt for dannelsen af SEI-film. Dog kan spore af vand, selvom det er svært at fjerne, også sikre battericellens ydeevne i vis udstrækning. Uheldigvis er Wen Wus personlige erfaring inden for dette område næsten nul, og han kan ikke sige meget mere. Hvis du er interesseret, kan du søge efter information om dette emne på forummet. Der findes stadig meget.

Overflade film densitet: At betragte effekten af film densitet på cirkulation som en enkelt variabel er næsten umuligt. Uklarheden i filmens densitet vil enten forårsage forskelle i kapaciteten eller forskelle i antallet af celleringsvindinger eller laminationslag. For batterier af samme model, samme kapacitet og samme materiale er det at reducere membranedensiteten tilsvarende med at tilføje et eller flere lag af vinding eller lamination. Den tilsvarende øgede separator kan absorbere mere elektrolyt for at sikre cirkulation. Med i betragtning, at den tyndere film densitet kan forbedre cellens hastighedsyde, vil også opbakningen og dewatering af polstykket og den blote celle være lettere. Selvfølgelig kan fejlen i den tyndere film densitetsbemaling være sværere at kontrollere. Store partikler kan også have en negativ indvirkning på bemaling og rulleprocessen. Flere lag betyder flere folier og separatoryer, hvilket igen betyder højere omkostninger og lavere energidensitet. Derfor skal vurderingen også være i balance.