Mehrere Faktoren beeinflussen die Zyklusleistung von Lithium-Titanat-Batterien

Mehrere Faktoren beeinflussen die Zyklusleistung von Lithium-Titanat-Batterien

Zweifellos ist die Bedeutung der Zyklusleistung für Lithium-Titanat-Batterien klar. Aus makroökonomischer Sicht bedeutet eine längere Lebensdauer weniger Ressourcenverbrauch. Daher sind die Faktoren, die die Zyklusleistung von Lithiumbatterien beeinflussen, Fragen, mit denen sich jeder im Lithiumbatterie-Branch tätige Mensch beschäftigen muss. Im Folgenden werden einige Faktoren aufgelistet, die möglicherweise die Batteriezylkusleistung beeinflussen, als Referenz für Sie.

Materialarten: Die Wahl der Materialien ist der erste Faktor, der die Leistung von Lithiumbatterien beeinflusst. Wird ein Material mit schlechter Zyklusleistung ausgewählt, lässt sich die Zyklusleistung des Batteriekerns auch bei vernünftigem Prozess und perfekter Herstellung nicht gewährleisten; wählt man hingegen ein besseres Material, bleibt die Zyklusleistung möglicherweise akzeptabel, selbst wenn spätere Fertigungsprozesse einige Mängel aufweisen (Lithiumkobaltat weist nur etwa 135,5 mAh/g auf und entlädt sich vollständig. Bei 1C erreicht es über 100 Zyklen, bei 0,5C sogar über 500 Zyklen mit mehr als 90 % Kapazitätserhalt; nach Demontage der Batterie zeigen die Anoden schwarze Graphitpartikel, die Zyklusleistung bleibt jedoch normal). Aus materialtechnischer Sicht bestimmt die schlechtere der beiden Zyklusleistungen – nämlich die Zyklusleistung nach Abstimmung der Kathode mit dem Elektrolyten sowie die Zyklusleistung nach Abstimmung der Anode mit dem Elektrolyten – die Zyklusleistung der vollständigen Zelle. Eine schlechte Zyklusleistung des Materials kann zwei Ursachen haben: Erstens kann die Kristallstruktur während der Zyklen zu schnell verändern, sodass die Lithium-Einlagerung und -Auslagerung nicht mehr fortgesetzt werden kann; zweitens können aktives Material und zugehöriger Elektrolyt keine dichte, homogene SEI-Schicht bilden. Frühzeitige Nebenreaktionen mit dem Elektrolyten führen zu einem zu schnellen Verbrauch des Elektrolyten und beeinträchtigen die Zyklusleistung. Bei der Zellkonstruktion ist es unnötig, für die jeweils andere Elektrode Materialien mit besserer Zyklusleistung auszuwählen, sobald eine Elektrode bereits ein Material mit schlechter Zyklusleistung verwendet – dies wäre verschwenderisch.

Positiv- und Negativpol-Kompaktierung: Die Kompaktierung von Positiv- und Negativpol ist zu hoch, obwohl sie die Energiedichte der Zelle verbessern kann, wird sie auch die Zyklusleistung des Materials bis zu einem gewissen Grad verringern. Aus der theoretischen Analyse ergibt sich, dass je höher die Kompaktierung, desto größer der Schaden an der Struktur des Materials, und die Struktur des Materials ist die Grundlage dafür, dass der Lithium-Akku recycelt werden kann; außerdem ist es für Akkuzellen mit einer höheren Dichte von Positiv- und Negativpol schwierig, eine höhere Flüssigkeitsaufnahmekapazität sicherzustellen, die die Basis für den Abschluss eines normalen Zykles oder mehrerer Zyklen durch die Zelle darstellt.

Feuchtigkeit: Überschüssige Feuchtigkeit führt zu Nebenreaktionen mit den positiven und negativen aktiven Materialien, zerstört ihre Struktur und beeinflusst die Zirkulation. Gleichzeitig ist zu viel Feuchtigkeit nicht förderlich für die Bildung des SEI-Films. Allerdings können, obwohl Spuren von Wasser schwer zu entfernen sind, kleine Mengen an Wasser auch bis zu einem gewissen Grad die Leistung der Batteriezelle sicherstellen. Leider hat Wen Wu praktisch keine Erfahrung in diesem Bereich und kann daher nicht viel dazu sagen. Wenn Sie interessiert sind, können Sie im Forum nach Informationen zu diesem Thema suchen. Es gibt noch viele.

Dichte des Beschichtungsfilms: Die Berücksichtigung der Auswirkungen der Filmdichte auf die Zirkulation als eine einzelne Variable ist fast eine unlösbare Aufgabe. Die Inkonsistenz der Filmdichte kann entweder zu Unterschieden in der Kapazität führen oder zu Unterschieden in der Anzahl der Zellwicklungen oder Schichtungsschichten. Für Batterien desselben Modells, mit gleicher Kapazität und Material bedeutet eine Verringerung der Membrandichte das Hinzufügen einer oder mehrerer Wicklungsschichten oder Laminierungsschichten. Die entsprechend erhöhte Trennschicht kann mehr Elektrolyt aufnehmen, um die Zirkulation sicherzustellen. Angesichts der Tatsache, dass eine dünnere Filmdichte die Leistungsfähigkeit der Zelle verbessern kann, wird auch das Backen und Entwässern der Polplatte und der bloßen Zelle einfacher. Natürlich kann ein Fehler bei der Dünnfilm-Beschichtung schwieriger zu kontrollieren sein. Große Partikel können auch negative Auswirkungen auf die Beschichtung und Walzprozesse haben. Mehr Schichten bedeuten mehr Folien und Trennschichten, was wiederum höhere Kosten und eine geringere Energiedichte bedeutet. Daher muss auch hier eine Abwägung vorgenommen werden.