Litium batareyanın istehsalında son addım akkumulyator modulunun ardıcıllığını və batareya modulunun əla performansını təmin etmək üçün litium batareyanı təsnif etmək və ekranlaşdırmaqdır. Hamıya məlum olduğu kimi, yüksək konsistensiyaya malik batareyalardan ibarət modulların xidmət müddəti daha uzun olur, konsistensiyası zəif olan modullar isə vedrə effektinə görə həddindən artıq yüklənməyə və boşalmağa meyllidir və onların batareya ömrünün zəifləməsi sürətlənir. Məsələn, fərqli batareya tutumları hər bir batareya siminin fərqli boşalma dərinliyinə səbəb ola bilər. Kiçik tutumlu və zəif performanslı batareyalar əvvəlcədən tam doldurulma vəziyyətinə çatacaq. Nəticədə, böyük tutumlu və yaxşı performansa malik batareyalar tam doldurulma vəziyyətinə gələ bilmir. Uyğun olmayan batareya gərginliyi paralel simli hər bir batareyanın bir-birini doldurmasına səbəb olur. Daha yüksək gərginliyə malik akkumulyator batareyanı daha aşağı gərginliklə doldurur, bu da batareyanın performansının pisləşməsini sürətləndirir və bütün batareya siminin enerjisini sərf edir. Yüksək öz-özünə boşalma dərəcəsi olan bir batareya böyük tutum itkisinə malikdir. Uyğun olmayan öz-özünə boşalma dərəcələri akkumulyatorların doldurulma vəziyyətində və gərginliyində fərqlərə səbəb olur, bu da akkumulyator simlərinin işinə təsir göstərir. Və beləliklə, bu batareya fərqləri, uzun müddətli istifadə bütün modulun ömrünü təsir edəcək.

Şəkil

ŞEK. 1.OCV- iş gərginliyi – polarizasiya gərginliyi diaqramı

Batareyanın təsnifatı və skrininqi eyni zamanda uyğun olmayan batareyaların boşalmasının qarşısını almaq üçündür. Batareyanın daxili müqaviməti və özünü boşaltma testi mütləqdir. Ümumiyyətlə, batareyanın daxili müqaviməti ohm daxili müqavimətinə və polarizasiyanın daxili müqavimətinə bölünür. Ohm daxili müqavimət elektrod materialından, elektrolitdən, diafraqma müqavimətindən və hər bir hissənin kontakt müqavimətindən, o cümlədən elektron empedans, ion empedansı və kontakt empedansından ibarətdir. Qütbləşmə daxili müqaviməti elektrokimyəvi reaksiya zamanı qütbləşmə nəticəsində yaranan müqavimətə, o cümlədən elektrokimyəvi qütbləşmənin daxili müqavimətinə və konsentrasiyanın qütbləşməsinin daxili müqavimətinə aiddir. Akkumulyatorun ohmik müqaviməti batareyanın ümumi keçiriciliyi ilə, batareyanın polarizasiya müqaviməti isə elektrod aktiv materialında litium ionunun bərk faza diffuziya əmsalı ilə müəyyən edilir. Ümumiyyətlə, litium batareyalarının daxili müqaviməti prosesin dizaynından, materialın özündən, ətraf mühitdən və aşağıda təhlil ediləcək və şərh ediləcək digər aspektlərdən ayrılmazdır.

Birincisi, proses dizaynı

(1) Müsbət və mənfi elektrod formulaları keçirici maddənin aşağı tərkibinə malikdir, nəticədə material və kollektor arasında böyük elektron ötürücü empedansa, yəni yüksək elektron empedansa səbəb olur. Litium batareyaları daha tez qızdırılır. Bununla belə, bu, batareyanın dizaynı ilə müəyyən edilir, məsələn, güc batareyası dərəcəsi performansını nəzərə almaq üçün, bu, böyük dərəcəsi şarj və boşalma üçün uyğun olan keçirici agentin daha yüksək nisbətini tələb edir. Batareyanın tutumu bir az daha çox tutumlu, müsbət və mənfi material nisbəti bir az daha yüksək olacaq. Bu qərarlar batareyanın dizaynının başlanğıcında verilir və asanlıqla dəyişdirilə bilməz.

(2) müsbət və mənfi elektrod düsturunda çox bağlayıcı var. Bağlayıcı ümumiyyətlə güclü izolyasiya performansına malik polimer materialdır (PVDF, SBR, CMC və s.). Orijinal nisbətdə bağlayıcının daha yüksək nisbəti dirəklərin soyulma gücünü yaxşılaşdırmaq üçün faydalı olsa da, daxili müqavimət üçün əlverişsizdir. Batareyanın dizaynında bağlayıcı və bağlayıcı dozası arasındakı əlaqəni koordinasiya etmək üçün bağlayıcının dispersiyasına, yəni bağlayıcının dağılmasını təmin etmək üçün mümkün qədər şlamın hazırlanması prosesinə diqqət yetiriləcəkdir.

(3) Tərkiblər bərabər şəkildə dağılmır, keçirici agent tam dağılmır və yaxşı keçirici şəbəkə strukturu formalaşmır. Şəkil 2-də göstərildiyi kimi, A keçirici maddənin zəif dispersliyi, B isə yaxşı dispersiya halıdır. Keçirici maddənin miqdarı eyni olduqda, qarışdırma prosesinin dəyişməsi keçirici maddənin dispersiyasına və batareyanın daxili müqavimətinə təsir edəcəkdir.

Şəkil 2. Keçirici maddənin zəif dispersiyası (A) Keçirici maddənin vahid dispersiyası (B)

(4) Bağlayıcı tamamilə həll olunmayıb və bəzi misel hissəcikləri mövcuddur ki, bu da batareyanın yüksək daxili müqavimətinə səbəb olur. Quru qarışdırma, yarı quru qarışdırma və ya yaş qarışdırma prosesindən asılı olmayaraq, bağlayıcı tozun tamamilə həll edilməsi tələb olunur. Səmərəliliyi çox davam etdirə bilmərik və bağlayıcının tam həll edilməsi üçün müəyyən vaxta ehtiyacı olduğu obyektiv tələbinə məhəl qoya bilmərik.

(5) Elektrodun sıxılma sıxlığı batareyanın daxili müqavimətinə təsir edəcəkdir. Elektrod plitəsinin kompakt sıxlığı kiçikdir və elektrod plitəsinin içərisindəki hissəciklər arasındakı məsamə yüksəkdir, bu da elektronların ötürülməsinə əlverişli deyil və batareyanın daxili müqaviməti yüksəkdir. Elektrod təbəqəsi çox sıxlaşdırıldıqda, elektrod toz hissəcikləri həddindən artıq əzilmiş ola bilər və elektron ötürmə yolu əzildikdən sonra daha uzun olur, bu da batareyanın doldurulması və boşaldılması üçün əlverişli deyil. Düzgün sıxılma sıxlığını seçmək vacibdir.

(6) Müsbət və mənfi elektrod qapağı və maye kollektoru arasında pis qaynaq, virtual qaynaq, yüksək batareya müqaviməti. Qaynaq zamanı müvafiq qaynaq parametrləri seçilməli, qaynaq gücü, amplituda və vaxt kimi qaynaq parametrləri DOE vasitəsilə optimallaşdırılmalı və qaynağın keyfiyyəti qaynaq gücü və görünüşü ilə qiymətləndirilməlidir.

(7) zəif sarma və ya zəif laminasiya, diafraqma, müsbət boşqab və mənfi lövhə arasındakı boşluq böyükdür və ion empedansı böyükdür.

(8) Batareyanın elektroliti müsbət və mənfi elektrodlara və diafraqmaya tam sızmamışdır və elektrolit dizayn ehtiyatı qeyri-kafidir, bu da batareyanın böyük ion empedansına səbəb olacaqdır.

(9) formalaşma prosesi zəifdir, qrafit anod səthi SEI qeyri-sabitdir, batareyanın daxili müqavimətinə təsir göstərir.

(10) Zəif qablaşdırma, dirək qulaqlarının zəif qaynağı, batareyanın sızması və yüksək nəmlik kimi digərləri litium batareyaların daxili müqavimətinə böyük təsir göstərir.

İkincisi, materiallar

(1) Anod və anod materiallarının müqaviməti böyükdür.

(2) Diafraqma materialının təsiri. Diafraqmanın qalınlığı, gözeneklilik ölçüsü, məsamə ölçüsü və s. Qalınlıq daxili müqavimətlə bağlıdır, yüksək enerji yükü və boşalmasına nail olmaq üçün daxili müqavimət nə qədər incə olarsa, daha kiçikdir. Müəyyən bir mexaniki güc altında mümkün qədər kiçik, ponksiyon gücü nə qədər qalın olarsa, bir o qədər yaxşıdır. Diafraqmanın məsamə ölçüsü və məsamə ölçüsü ion nəqlinin empedansı ilə əlaqədardır. Məsamə ölçüsü çox kiçik olarsa, ion empedansını artıracaqdır. Məsamə ölçüsü çox böyükdürsə, o, incə müsbət və mənfi tozları tamamilə təcrid edə bilməyəcək, bu da asanlıqla qısa qapanmaya səbəb olacaq və ya litium dendrit tərəfindən delinəcəkdir.

(3) Elektrolit materialının təsiri. Elektrolitin ion keçiriciliyi və özlülüyü ion empedansı ilə əlaqədardır. İon ötürmə empedansı nə qədər böyükdürsə, batareyanın daxili müqaviməti bir o qədər böyükdür və şarj və boşalma prosesində polarizasiya daha ciddi olur.

(4) Müsbət PVDF materialının təsiri. PVDF və ya yüksək molekulyar çəkinin yüksək nisbəti də litium batareyanın yüksək daxili müqavimətinə səbəb olacaqdır.

(5) Müsbət keçirici materialın təsiri. Keçirici agentin növünün seçilməsi də əsasdır, məsələn, SP, KS, keçirici qrafit, CNT, qrafen və s., Fərqli morfologiyaya görə, litium batareyanın keçiricilik performansı nisbətən fərqlidir, seçmək çox vacibdir. yüksək keçiriciliyə malik və istifadəyə yararlı keçirici agent.

(6) müsbət və mənfi qütb qulaq materiallarının təsiri. Dirək qulağının qalınlığı nazik, keçiriciliyi zəifdir, istifadə olunan materialın təmizliyi yüksək deyil, keçiriciliyi zəifdir və batareyanın daxili müqaviməti yüksəkdir.

(7) mis folqa oksidləşir və pis qaynaqlanır və alüminium folqa materialının səthində zəif keçiricilik və ya oksid var, bu da batareyanın yüksək daxili müqavimətinə səbəb olacaqdır.

Şəkil

Digər cəhətlər

(1) Daxili müqavimət test cihazının sapması. Qeyri-dəqiq alətin səbəb olduğu qeyri-dəqiq sınaq nəticələrinin qarşısını almaq üçün cihaz mütəmadi olaraq yoxlanılmalıdır.

(2) Yanlış işləmə nəticəsində yaranan anormal batareya daxili müqaviməti.

(3) Toz və rütubətə zəif nəzarət kimi zəif istehsal mühiti. Atelyedəki toz normadan artıqdır, batareyanın daxili müqavimətinin artmasına, özünü boşaldılmasına səbəb olacaqdır. Atelyedə nəmlik yüksəkdir, litium batareyanın işinə də zərər verəcəkdir.