Varios Factores que Afectan el Rendimiento en Ciclo de las Baterías de Titanato de Litio

Varios Factores que Afectan el Rendimiento en Ciclo de las Baterías de Titanato de Litio

Sin duda, es importante el rendimiento cíclico en las baterías de titanato de litio. Desde una perspectiva macro, una vida útil más larga significa un menor consumo de recursos. Por lo tanto, los factores que afectan el rendimiento cíclico de las baterías de litio son temas que todos los relacionados con la industria de las baterías de litio deben considerar. A continuación, se enumeran algunos factores que pueden afectar el rendimiento cíclico de la batería para su referencia.

Tipos de materiales: La elección de los materiales es el primer factor que afecta el rendimiento cíclico de las baterías de litio. Si se selecciona un material con bajo rendimiento cíclico, aunque el proceso sea razonable y la producción perfecta, inevitablemente no se podrá garantizar la vida útil en ciclos del núcleo de la batería; por el contrario, si se elige un material de mejor calidad, incluso con ciertos problemas en la fabricación posterior, el rendimiento cíclico quizá no resulte demasiado deficiente (por ejemplo, el litio-cobaltato tiene una capacidad específica de aproximadamente 135,5 mAh/g y una descarga de litio. A una tasa de 1C supera los 100 ciclos, mientras que a 0,5C supera los 500 ciclos conservando más del 90 % de su capacidad inicial; tras desmontar la batería, se observan partículas negras de grafito en el electrodo negativo, pero su rendimiento cíclico sigue siendo normal). Desde el punto de vista de los materiales, el rendimiento cíclico de una batería completa queda determinado por el electrodo —ya sea el positivo o el negativo— cuyo rendimiento cíclico emparejado con el electrolito sea peor. Un rendimiento cíclico deficiente del material puede deberse, por un lado, a cambios excesivamente rápidos en su estructura cristalina durante los ciclos, lo que impide continuar con la inserción y extracción de litio; por otro lado, el material activo y el electrolito correspondiente no logran formar una película SEI densa y uniforme. Las reacciones secundarias prematuras con el electrolito provocan un consumo acelerado de este último, afectando negativamente la durabilidad en ciclos. En el diseño de la celda, si uno de los electrodos utiliza un material con bajo rendimiento cíclico, resulta innecesario seleccionar para el otro electrodo un material con mejor rendimiento cíclico, lo cual supone un desperdicio.

Compactación del electrodo positivo y negativo: La compactación del electrodo positivo y negativo es demasiado alta, aunque puede mejorar la densidad de energía de la celda, también reducirá en cierta medida el rendimiento de ciclado del material. Desde un análisis teórico, cuanto mayor sea la compactación, mayor será el daño a la estructura del material, y la estructura del material es la base para garantizar que la batería de litio pueda reciclarse; además, las celdas con mayores densidades de electrodos positivos y negativos tienen dificultades para garantizar una mayor capacidad de retención de líquido, que es la base para que la celda de la batería complete ciclos normales o más ciclos.

Humedad: Una humedad excesiva provocará reacciones secundarias con los materiales activos positivos y negativos, destruirá su estructura y afectará la circulación. Al mismo tiempo, demasiada humedad no es favorable para la formación de la película SEI. Sin embargo, mientras que pequeñas cantidades de agua son difíciles de eliminar, estas también pueden asegurar el rendimiento de la celda de batería en cierta medida. Desafortunadamente, la experiencia personal de Wen Wu en este área es casi nula, y no puede hablar mucho al respecto. Si estás interesado, puedes buscar información sobre este tema en el foro. Aún hay mucho más.

Densidad del recubrimiento: Considerar el efecto de la densidad del recubrimiento en la circulación como una sola variable es casi una tarea imposible. La inconsistencia de la densidad del recubrimiento puede provocar una diferencia en la capacidad o una diferencia en el número de vueltas de la celda o capas de laminación. Para baterías del mismo modelo, misma capacidad y mismo material, reducir la densidad de la membrana equivale a agregar una o más capas de enrollado o laminación. El separador correspondientemente aumentado puede absorber más electrolito para garantizar la circulación. Dado que una menor densidad de película puede mejorar el rendimiento de la celda, el horneado y deshidratación del electrodo y la celda desnuda también serán más fáciles. Por supuesto, el error en el recubrimiento de una película fina puede ser más difícil de controlar. Las partículas grandes también pueden tener un impacto negativo en el recubrimiento y el laminado. Más capas significan más foils y separadores, lo que a su vez implica costos más altos y una menor densidad de energía. Por lo tanto, la evaluación también debe estar equilibrada.