Кілька факторів, що впливають на цикл ефективності батарей літій-титанату

Кілька факторів, що впливають на цикл ефективності батарей літій-титанату

Зрозуміло, що важливість циклів роботи для батарей на основі літій-титанату велика. З макроперспективи, більша тривалість циклів означає менше споживання ресурсів. Отже, чинники, які впливають на циклічну ефективність літійних батарей, є питаннями, які мають враховувати всі, хто пов'язаний з промисловістю літійних батарей. Нижче наведено декілька чинників, які можуть впливати на ефективність циклів батареї для вашої інформації.

Типи матеріалів: вибір матеріалів — перший чинник, що впливає на експлуатаційні характеристики літієвих акумуляторів. Якщо обрано матеріал із поганою цикловою стійкістю, навіть за раціонального технологічного процесу та ідеального виробництва гарантувати циклову стійкість акумуляторного елемента неможливо; якщо ж обрано кращий матеріал, навіть за наявності певних недоліків у подальшому виробництві циклова стійкість може залишатися задовільною (наприклад, літій-кобальт-оксид має питому ємність лише близько 135,5 мА·год/г, а при розряді літію — менше. Хоча при струмі 1C він витримує понад 100 циклів, при струмі 0,5C його циклова стійкість перевищує 500 циклів з утриманням понад 90 % ємності; після розбору акумулятора на негативному електроді спостерігаються чорні частинки графіту, але циклова стійкість залишається нормальною). З точки зору матеріалів циклова стійкість повного акумулятора визначається гіршою з двох характеристик: цикловою стійкістю позитивного електрода в поєднанні з електролітом та цикловою стійкістю негативного електрода в поєднанні з електролітом. Погана циклова стійкість матеріалу зумовлена, по-перше, надто швидкою зміною його кристалічної структури під час циклів, що унеможливлює подальше вставляння та видалення літію; по-друге, активний матеріал і відповідний електроліт не формують щільну й однорідну плівку SEI. Ранні побічні реакції з електролітом призводять до надто швидкого його споживання й негативно впливають на циклову стійкість. У конструкції акумуляторного елемента, якщо один електрод вже вимагає використання матеріалу з поганою цикловою стійкістю, немає сенсу підбирати для іншого електрода матеріал із кращою цикловою стійкістю — це буде марною витратою ресурсів.

Компактизація додатнього і від'ємного електродів: Компактизація додатнього і від'ємного електродів занадто велика, хоча вона може покращити енергетичну щільність батареї, але також зменшить циклопроможність матеріалу до певної міри. З теоретичного аналізу, чим більша компактизація, тим більше пошкодження структурі матеріалу, а структура матеріалу є основою для забезпечення того, щоб літійна батарея могла бути перероблена; крім того, у батарейних комірках з високою щільністю додатних і від'ємних електродів важко гарантувати вищу здатність до зберігання рідини, яка є основою для завершення нормального циклу або більшої кількості циклів батареєю.

Волога: Забагато вологоści спричиняє побічні реакції з додатними та від'ємними активними матеріалами, руйнує їхню структуру та впливає на циркуляцію. При цьому, занадто багато вологоści не сприяє утворенню фільму SEI. Проте, хоча трішки води важко вилучити, невелика кількість води також може забезпечувати якість батареї до певного степеня. На жаль, особистий досвід Вена Ву в цій сфері майже нульовий, і він не може багато про це сказати. Якщо вас це цікавить, ви можете шукати інформацію на цю тему на форумі. Її там все ще дуже багато.

Щільність фільмового покриття: Врахування впливу щільності фільму на циркуляцію лише через одну змінну майже неможливе завдання. Невідповідність щільності фільму може або призвести до різниці у ємності, або до різниці у кількості обмоток або шарів ламінації клітинки. Для батарей того ж моделі, одної ємності та матеріалу, зменшення щільності мембрани еквівалентне додаванню одного або кількох шарів обмотки або ламінації. Відповідно збільшений сепаратор може поглинати більше електроліту для забезпечення циркуляції. Ураховуючи, що менша щільність фільму може покращити показники швидкодії клітинки, процес запікання і виведення води з полюсних пластин та голої клітинки також стане легшим. Звичайно, похибка при нанесенні покриття з невеликою щільністю може бути важче контролюватися. Великі частинки також можуть мати негативний вплив на нанесення покриття та прокатування. Більше шарів означає більше фольги та сепараторів, що, в свою чергу, означає вищі витрати та нижчу енергетичну щільність. Отже, оцінка повинна бути сбалансованою.