Последната стъпка в производството на литиева батерия е да се класифицира и скрини литиевата батерия, за да се гарантира последователността на модула на батерията и отличната производителност на модула на батерията. Както е известно на всички, модулите, съставени от батерии с висока консистенция, имат по-дълъг експлоатационен живот, докато модулите с лоша консистенция са предразположени към прекомерно зареждане и преразреждане поради ефекта на кофата и тяхното затихване на живота на батерията се ускорява. Например, различните капацитети на батерията могат да причинят различна дълбочина на разреждане на всяка поредица батерии. Батериите с малък капацитет и лоша производителност ще достигнат състоянието на пълно зареждане предварително. В резултат на това батериите с голям капацитет и добра производителност не могат да достигнат състояние на пълно зареждане. Непостоянните напрежения на батерията карат всяка батерия в паралелен низ да се зарежда една друга. Батерията с по-високо напрежение зарежда батерията с по-ниско напрежение, което ускорява влошаването на производителността на батерията и изразходва енергията на цялата батерия. Батерия с висока скорост на саморазреждане има голяма загуба на капацитет. Непостоянните скорости на саморазреждане причиняват разлики в състоянието на зареждане и напрежението на батериите, което влияе върху производителността на батериите. И така тези разлики в батерията, дългосрочната употреба ще повлияят на живота на целия модул.

Картината

ФИГ. 1.OCV- работно напрежение – диаграма на поляризационно напрежение

Класификацията и скринингът на батериите е да се избегне разреждането на непоследователни батерии в същото време. Вътрешното съпротивление на батерията и тестът за саморазреждане са задължителни. Най-общо казано, вътрешното съпротивление на батерията се разделя на вътрешно съпротивление на ома и вътрешно съпротивление на поляризацията. Вътрешното съпротивление на ома се състои от електроден материал, електролит, съпротивление на диафрагмата и контактно съпротивление на всяка част, включително електронен импеданс, йонен импеданс и контактен импеданс. Вътрешно съпротивление на поляризацията се отнася до съпротивлението, причинено от поляризация по време на електрохимична реакция, включително вътрешно съпротивление на електрохимична поляризация и вътрешно съпротивление на концентрационна поляризация. Омичното съпротивление на батерията се определя от общата проводимост на батерията, а поляризационното съпротивление на батерията се определя от коефициента на дифузия на твърда фаза на литиеви йони в активния материал на електрода. Като цяло вътрешното съпротивление на литиевите батерии е неделимо от дизайна на процеса, самия материал, околната среда и други аспекти, които ще бъдат анализирани и интерпретирани по-долу.

Първо, дизайн на процеса

(1) Формулировките на положителните и отрицателните електроди имат ниско съдържание на проводящ агент, което води до голям електронен импеданс на предаване между материала и колектора, тоест висок електронен импеданс. Литиевите батерии се нагряват по-бързо. Това обаче се определя от дизайна на батерията, например захранващата батерия, за да се вземе предвид производителността на скоростта, тя изисква по-висок дял от проводящ агент, подходящ за зареждане и разреждане с голяма скорост. Капацитетът на батерията е малко по-голям, положителното и отрицателното съотношение на материала ще бъде малко по-високо. Тези решения се вземат в началото на дизайна на батерията и не могат лесно да се променят.

(2) има твърде много свързващо вещество във формулата на положителния и отрицателния електрод. Свързващото вещество обикновено е полимерен материал (PVDF, SBR, CMC и др.) със силни изолационни характеристики. Въпреки че по-високото съотношение на свързващо вещество в първоначалното съотношение е от полза за подобряване на здравината на оголване на стълбовете, то е неблагоприятно за вътрешното съпротивление. В дизайна на батерията за координиране на връзката между дозирането на свързващото вещество и свързващото вещество, което ще се фокусира върху дисперсията на свързващото вещество, тоест процеса на приготвяне на суспензия, доколкото е възможно, за да се осигури дисперсията на свързващото вещество.

(3) Съставките не са равномерно диспергирани, проводящият агент не е напълно диспергиран и не се образува добра проводяща мрежова структура. Както е показано на фигура 2, А е случаят на лоша дисперсия на проводящия агент, а В е случай на добра дисперсия. Когато количеството на проводящия агент е същото, промяната в процеса на разбъркване ще повлияе на дисперсията на проводящия агент и вътрешното съпротивление на батерията.

Фигура 2. Лоша дисперсия на проводящия агент (A) Равномерна дисперсия на проводящия агент (B)

(4) Свързващото вещество не е напълно разтворено и съществуват някои мицелови частици, което води до високо вътрешно съпротивление на батерията. Независимо от процеса на сухо смесване, полусухо смесване или мокро смесване, е необходимо свързващият прах да е напълно разтворен. Не можем да преследваме твърде много ефективност и да пренебрегнем обективното изискване, че свързващото вещество се нуждае от определено време, за да бъде напълно разтворено.

(5) Плътността на уплътняване на електрода ще повлияе на вътрешното съпротивление на батерията. Компактната плътност на електродната плоча е малка, а порьозността между частиците вътре в електродната плоча е висока, което не благоприятства предаването на електрони, а вътрешното съпротивление на батерията е високо. Когато листът на електрода е уплътнен твърде много, частиците на праха на електрода могат да бъдат натрошени и пътят на предаване на електрони става по-дълъг след смачкване, което не благоприятства зареждането и разреждането на батерията. Важно е да изберете правилната плътност на уплътняване.

(6) Лошо заваряване между накрайника на положителния и отрицателния електрод и колектора за течност, виртуално заваряване, високо съпротивление на батерията. По време на заваряването трябва да бъдат избрани подходящи параметри на заваряване, а параметрите на заваряване като мощност на заваряване, амплитуда и време трябва да бъдат оптимизирани чрез DOE, а качеството на заваряването трябва да се преценява по силата на заваряване и външния вид.

(7) лоша намотка или лошо ламиниране, разликата между диафрагмата, положителната плоча и отрицателната плоча е голяма, а йонният импеданс е голям.

(8) Електролитът на акумулатора не е напълно инфилтриран в положителния и отрицателния електроди и диафрагмата, а допустимата стойност на електролита е недостатъчна, което също ще доведе до голям йонен импеданс на батерията.

(9) Процесът на образуване е лош, повърхността на графитния анод SEI е нестабилна, което засяга вътрешното съпротивление на батерията.

(10) Други, като лоша опаковка, лошо заваряване на полюсните уши, изтичане на батерията и високо съдържание на влага, имат голямо влияние върху вътрешното съпротивление на литиевите батерии.

Второ, материали

(1) Съпротивлението на анодните и анодните материали е голямо.

(2) Влияние на материала на диафрагмата. Като дебелина на диафрагмата, размер на порьозност, размер на порите и така нататък. Дебелината е свързана с вътрешното съпротивление, колкото по-тънко е вътрешното съпротивление, е по-малко, за да се постигне високо зареждане и разреждане. Колкото е възможно по-малка при определена механична якост, колкото по-дебела е якостта на пробиване, толкова по-добра. Размерът на порите и размерът на порите на диафрагмата са свързани с импеданса на йонния транспорт. Ако размерът на порите е твърде малък, това ще увеличи йонния импеданс. Ако размерът на порите е твърде голям, той може да не успее напълно да изолира финия положителен и отрицателен прах, което лесно ще доведе до късо съединение или ще бъде пронизано от литиев дендрит.

(3) Влияние на електролитния материал. Йонната проводимост и вискозитетът на електролита са свързани с йонния импеданс. Колкото по-голям е импедансът на йонния трансфер, толкова по-голямо е вътрешното съпротивление на батерията и толкова по-сериозна е поляризацията в процеса на зареждане и разреждане.

(4) Влияние на положителния PVDF материал. Високият дял на PVDF или високото молекулно тегло също ще доведе до високо вътрешно съпротивление на литиевата батерия.

(5) Влияние на положителен проводящ материал. Изборът на вида на проводящия агент също е ключов, като SP, KS, проводим графит, CNT, графен и др., поради различната морфология, производителността на проводимост на литиевата батерия е относително различна, много е важно да изберете проводящият агент с висока проводимост и подходящ за употреба.

(6) влиянието на ушните материали с положителни и отрицателни полюси. Дебелината на полюсното ухо е тънка, проводимостта е лоша, чистотата на използвания материал не е висока, проводимостта е лоша и вътрешното съпротивление на батерията е високо.

(7) медното фолио е окислено и заварено лошо, а материалът от алуминиево фолио има лоша проводимост или оксид на повърхността, което също ще доведе до високо вътрешно съпротивление на батерията.

Картината

Други аспекти

(1) Отклонение на инструмента за изпитване на вътрешно съпротивление. Инструментът трябва да се проверява редовно, за да се предотвратят неточни резултати от теста, причинени от неточен инструмент.

(2) Ненормално вътрешно съпротивление на батерията, причинено от неправилна работа.

(3) Лоша производствена среда, като слаб контрол на прах и влага. Прахът в работилницата надвишава стандарта, ще доведе до увеличаване на вътрешното съпротивление на батерията, саморазреждането се влошава. Влагата в сервиза е висока, също ще бъде пагубна за работата на литиевата батерия.