Litium Titanat Bataryalarının Döngü Performansını Etkileyen Birden Fazla Faktör

Litium Titanat Bataryalarının Döngü Performansını Etkileyen Birden Fazla Faktör

Döngü performansının lityum titanat bataryaları üzerindeki önemi belirtilmesi gerekir. Genel bir bakış açısıyla, daha uzun döngü ömrü daha az kaynak tüketimi anlamına gelir. Bu nedenle, lityum bataryası endüstrisine ilişkin herkesin dikkate alması gereken konular arasında lityum bataryalarının döngü performansını etkileyen faktörler yer almaktadır. Aşağıda, batarya döngü performansını etkileyebilecek birkaç faktör listelenmiştir.

Malzeme türleri: Litzyum pillerin performansını etkileyen ilk faktör, kullanılan malzemelerin seçimidir. Döngü performansı düşük bir malzeme seçilirse, üretim süreci ne kadar mantıklı ve üretimin ne kadar kusursuz olması dahi, pil çekirdeğinin döngü ömrü kesinlikle garanti edilemez. Daha iyi bir malzeme seçilirse, sonraki üretim aşamalarında bazı sorunlar olsa bile, döngü performansı çok kötü olmaz (Lityum kobaltat yalnızca yaklaşık 135,5 mAh/g kapasiteye sahiptir ve lityum çıkışı gerçekleşir. 1C akımında 100 defadan fazla döngüye dayanabilir; ancak 0,5C’de 500 döngüden sonra kapasitesi %90’ın üzerinde kalır; pil söküldüğünde anotta siyah grafit parçacıkları gözlemlenir; döngü performansı normaldir). Malzeme açısından değerlendirildiğinde, tam pilin döngü performansı, katot-elektrolit eşleşmesi ve anot-elektrolit eşleşmesi sonrası elde edilen döngü performanslarından daha düşük olanı tarafından belirlenir. Malzemenin döngü performansı zayıfsa, bunun nedenleri şunlardır: Bir yandan kristal yapısı döngü sırasında lityum yerleştirme ve çıkarma işlemlerini sürdürmeye yetecek kadar hızlı değişebilir; diğer yandan aktif malzeme ve ilgili elektrolit, yoğun ve homojen bir SEI (katod elektrolit ara yüzü) filmi oluşturamaz. Elektrolitle erken dönem yan reaksiyonlar, elektrolitin çok hızlı tüketilmesine neden olur ve bu da döngü ömrünü olumsuz etkiler. Pil tasarımı yapılırken, bir elektrot için döngü performansı düşük malzemeler seçildiyse, diğer elektrot için daha iyi döngü performansına sahip malzemeler seçmek gereksizdir.

Pozitif ve negatif elektrot sıkıştırma: Pozitif ve negatif elektrot sıkıştırması, hücudenin enerji yoğunluğunu artırmakla birlikte, malzemenin çevrim performansını belirli ölçüde azaltır. Teorik analizden bakıldığında, sıkıştırma ne kadar fazla ise, malzemenin yapısına yapılan hasar da o kadar büyüktür ve malzemenin yapısı, litijum bataryanın yeniden kullanılabilir olabilmesini sağlamak için temeldir; ek olarak, daha yüksek pozitif ve negatif elektrot yoğunluklarına sahip hücreler, normal çevrimi tamamlamak veya daha fazla çeviri gerçekleştirmek için gerekli sıvı tutma kapasitesini garanti etmekte zordur.

Nem: Aşırı nem, pozitif ve negatif aktif malzemelerle yan tepkiler tetikleyecek, yapılarını tahrip edecek ve dolaşıma etki edecektir. Aynı zamanda, fazla nem SEI filminin oluşmasına uygun değildir. Ancak, iz derecelindeki suyu çıkarmak zor olsa da, iz dereceli su, pil hücresinin performansını belirli bir ölçüde güvence altına alabilir. Maalesef, Wen Wu'nun bu konudaki kişisel deneyimi neredeyse sıfır ve çok fazla şey söyleyemez. Eğer ilgileniyorsanız, bu konuda forumda bilgi arayabilirsiniz. Hala birçok bilgi mevcut.

Kaplam film yoğunluğu: Dolaşım üzerindeki etkisini dikkate alan tek bir değişkeni ele almak neredeyse imkansız bir görevdir. Film yoğunluğundaki tutarsızlık, kapasite farkı yaratabilir veya hücre sarılmalarının veya katmanlama sayısında bir farka neden olabilir. Aynı model, aynı kapasite ve aynı malzeme olan piller için, membran yoğunluğunu azaltmak, bir veya daha fazla sarım veya katmanlama katmakla eşdeğerdir. Buna karşılık olarak artırılan ayırıcı, daha fazla elektrolit emerek dolaşımı sağlamak için kullanılabilir. Ayrıca daha ince film yoğunluğunun hücrenin oran performansını artıracak olduğunu düşünürsek, kutup parçasının ve yalın hücrenin pişirilmesi ve su çıkartılması da daha kolay olacaktır. Tabii ki, ince film yoğunluğunda yapılan kaplamanın hata kontrolü daha zor olabilir. Büyük parçacıklar da kaplama ve kaydırma üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir. Daha fazla katman, daha fazla folyo ve ayırıcı anlamına gelir, bu da sırasıyla daha yüksek maliyetler ve daha düşük enerji yoğunluğunu ifade eder. Bu nedenle, değerlendirmenin dengelemesi gereklidir.