Sumala sa mga kinahanglanon sa mga higala sa grupo, hisguti ang bahin sa pagsabut sa paspas nga pag-charge sa baterya sa lithium:

Ang litrato

Gamita kini nga diagram aron ihulagway ang proseso sa pag-charge sa baterya. Ang abscissa mao ang oras ug ang ordinate mao ang boltahe. Sa inisyal nga yugto sa pag-charge sa lithium battery, adunay gamay nga kasamtangan nga proseso sa pre-charge, nga mao ang CC pre-charge, nga nagtumong sa pagpalig-on sa anode ug cathode nga mga materyales. Human niana, ang baterya mahimong i-adjust sa Charge nga adunay taas nga kasamtangan, nga mao ang CC Fast Charge, human ang baterya lig-on. Sa katapusan, kini mosulod sa kanunay nga boltahe nga pag-charge mode (CV). Alang sa lithium nga baterya, ang sistema magsugod sa kanunay nga boltahe nga pag-charge mode kung ang boltahe moabot sa 4.2V, ug ang pag-charge nga kasamtangan anam-anam nga mikunhod hangtud ang pag-charge matapos kung ang boltahe mas ubos kaysa usa ka piho nga kantidad.

Atol sa tibuok proseso, adunay lain-laing mga standard nga pag-charge sa mga sulog alang sa lain-laing mga baterya. Pananglitan, alang sa 3C nga mga produkto, ang standard nga pag-charge sa kasagaran 0.1C-0.5C, samtang alang sa high-power nga mga baterya sa kuryente, ang standard nga pag-charge kasagaran 1C. Ang ubos nga pag-charge karon gikonsiderar usab alang sa kaluwasan sa baterya. Busa, ingnon ta sa ordinaryo nga mga panahon paspas nga pag-charge, kini mao ang pagtudlo sa pipila ka mga higayon nga mas taas pa kay sa standard nga bayad kasamtangan ngadto sa napulo ka mga panahon.

Ang ubang mga tawo nag-ingon nga ang pag-charge sa mga baterya sa lithium sama sa pagbubo og beer, paspas ug paspas nga pagpuno sa beer, apan adunay daghang bula. Hinay, hinay, pero daghan beer, solid. Ang paspas nga pag-charge dili lamang makatipig sa oras sa pag-charge, apan makadaot usab sa baterya mismo. Tungod sa polarization phenomenon sa baterya, ang pinakataas nga charging current nga madawat niini mokunhod uban ang pagtaas sa charge ug discharge cycle. Kung ang padayon nga pag-charge ug ang pag-charge sa karon dako, ang konsentrasyon sa ion sa electrode nagdugang ug ang polarization nagkakusog, ug ang terminal sa baterya nga boltahe dili direkta nga katumbas sa bayad / enerhiya sa usa ka linear nga proporsyon. Sa samang higayon, ang taas nga kasamtangan nga pag-charge, ang pagtaas sa internal nga pagsukol modala ngadto sa nagkakusog nga epekto sa pagpainit sa Joule (Q=I2Rt), nga nagdala sa mga reaksyon sa kilid, sama sa reaksyon sa pagkadunot sa electrolyte, produksyon sa gas ug sunod-sunod nga mga problema, ang risgo nga hinungdan kalit nga pagtaas, adunay epekto sa kaluwasan sa baterya, ang kinabuhi sa non-power nga baterya mub-an pag-ayo.

01

Ang materyal nga anode

Ang paspas nga proseso sa pag-charge sa lithium nga baterya mao ang paspas nga paglalin ug pag-embed sa Li + sa anode nga materyal. Ang gidak-on sa partikulo sa materyal nga cathode mahimong makaapekto sa oras sa pagtubag ug agianan sa pagsabwag sa mga ion sa proseso sa electrochemical sa baterya. Sumala sa mga pagtuon, ang diffusion coefficient sa lithium ions nagdugang sa pagkunhod sa gidak-on sa lugas sa materyal. Bisan pa, sa pagkunhod sa gidak-on sa materyal nga partikulo, adunay seryoso nga pagtipon sa mga partikulo sa paghimo sa pulping, nga moresulta sa dili patas nga pagkatibulaag. Sa samang higayon, ang mga nanoparticle makapakunhod sa compaction density sa electrode sheet, ug madugangan ang contact area sa electrolyte sa proseso sa charge ug discharge side reaction, nga makaapekto sa performance sa baterya.

Ang mas kasaligan nga pamaagi mao ang pag-usab sa positibo nga electrode nga materyal pinaagi sa taklap. Pananglitan, ang conductivity sa LFP mismo dili kaayo maayo. Ang pagtabon sa nawong sa LFP nga adunay carbon material o uban pang mga materyales makapauswag sa conductivity niini, nga makatabang sa pagpaayo sa paspas nga pag-charge sa baterya.

02

Mga materyales sa anode

Ang paspas nga pag-charge sa lithium nga baterya nagpasabot nga ang mga lithium ions dali nga mogawas ug “molangoy” ngadto sa negatibo nga electrode, nga nagkinahanglan sa cathode nga materyal nga adunay abilidad sa paspas nga pag-embed sa lithium. Ang anode nga mga materyales nga gigamit alang sa paspas nga pag-charge sa lithium nga baterya naglakip sa carbon material, lithium titanate ug uban pang bag-ong mga materyales.

Alang sa mga materyales sa carbon, ang mga lithium ion mas gusto nga i-embed sa graphite ubos sa kondisyon sa naandan nga pag-charge tungod kay ang potensyal sa lithium embedding susama sa lithium precipitation. Bisan pa, ubos sa kondisyon sa paspas nga pag-charge o ubos nga temperatura, ang mga lithium ions mahimong mo-precipitate sa ibabaw ug mahimong dendrite lithium. Sa dihang ang dendrite lithium mitusok sa SEI, ang Li+ sekundaryong pagkawala ang hinungdan ug ang kapasidad sa baterya mikunhod. Kung ang lithium metal makaabot sa usa ka lebel, kini motubo gikan sa negatibo nga electrode ngadto sa diaphragm, hinungdan sa risgo sa short circuit sa baterya.

Sama sa alang sa LTO, kini nahisakop sa “zero strain” nga adunay oxygen nga anode nga materyal, nga dili makagama sa SEI sa panahon sa operasyon sa baterya, ug adunay mas lig-on nga abilidad sa pagbugkos sa lithium ion, nga makatagbo sa mga kinahanglanon sa paspas nga pag-charge ug pagpagawas. Sa samang higayon, tungod kay ang SEI dili maporma, ang anode nga materyal direktang makontak sa electrolyte, nga nagpasiugda sa panghitabo sa mga side reactions. Ang problema sa LTO battery gas generation dili masulbad, ug mahimo lamang nga mahupay pinaagi sa pagbag-o sa nawong.

03

Electrode nga likido

Sama sa gihisgutan sa ibabaw, sa proseso sa paspas nga pag-charge, tungod sa pagkasumpaki sa lithium ion migration rate ug electron transfer rate, ang baterya adunay dako nga polarization. Busa aron mamenosan ang negatibo nga reaksyon tungod sa polarization sa baterya, ang mosunod nga tulo ka punto gikinahanglan aron mapalambo ang electrolyte: 1, taas nga dissociation electrolyte salt; 2, solvent composite – ubos nga viscosity; 3, kontrol sa interface – ubos nga impedance sa lamad.

04

Ang relasyon tali sa teknolohiya sa produksiyon ug paspas nga pagpuno

Kaniadto, ang mga kinahanglanon ug impluwensya sa paspas nga pagpuno gisusi gikan sa tulo nga yawe nga mga materyales, sama sa positibo ug negatibo nga mga materyales sa elektrod ug likido sa electrode. Ang mosunod mao ang disenyo sa proseso nga adunay medyo dako nga epekto. Ang mga teknolohikal nga mga parameter sa produksyon sa baterya direkta nga makaapekto sa paglalin nga pagsukol sa mga lithium ions sa matag bahin sa baterya sa wala pa ug pagkahuman sa pagpaaktibo sa baterya, mao nga ang mga teknolohikal nga mga parameter sa pag-andam sa baterya adunay importante nga impluwensya sa performance sa lithium ion nga baterya.

(1) slurry

Alang sa mga kabtangan sa slurry, sa usa ka bahin, kinahanglan nga huptan nga parehas ang pagkatag sa conductive agent. Tungod kay ang konduktibo nga ahente parehas nga giapod-apod sa mga partikulo sa aktibo nga sangkap, ang usa ka labi nga uniporme nga conductive network mahimo’g maporma taliwala sa aktibo nga sangkap ug aktibo nga sangkap ug ang likido sa kolektor, nga adunay function sa pagkolekta sa micro current, pagkunhod sa resistensya sa kontak, ug makapauswag sa gikusgon sa paglihok sa mga electron. Sa laing bahin mao ang pagpugong sa sobrang pagkatibulaag sa conductive ahente. Sa proseso sa pag-charge ug pagdiskarga, ang kristal nga istruktura sa anode ug cathode nga mga materyales mausab, nga mahimong hinungdan sa pagpanit sa conductive agent, pagdugang sa internal nga pagsukol sa baterya, ug makaapekto sa performance.

(2) Labaw nga partial density

Sa teorya, ang multiplier nga mga baterya ug mga high-capacity nga mga baterya dili magkauyon. Kung ang polarization density sa positibo ug negatibo nga mga electrodes gamay, ang katulin sa pagsabwag sa mga lithium ion mahimong madugangan, ug ang resistensya sa paglalin sa ion ug elektron mahimong mapakunhod. Ang mas ubos nga densidad sa nawong, mas nipis ang electrode, ug ang pagbag-o sa istruktura sa electrode tungod sa padayon nga pagsal-ot ug pagpagawas sa mga lithium ions nga nag-charge ug nag-discharge mas gamay usab. Bisan pa, kung ang densidad sa nawong ubos kaayo, ang densidad sa enerhiya sa baterya makunhuran ug ang gasto motaas. Busa, ang densidad sa nawong kinahanglan nga tagdon nga komprehensibo. Ang mosunod nga numero usa ka pananglitan sa lithium cobalate nga baterya nga nag-charge sa 6C ug nagdiskarga sa 1C.

Ang litrato

(3) Polar piece coating consistency

Kaniadto, gipangutana sa usa ka higala, adunay epekto ba sa baterya ang labi ka partial density nga dili managsama? Dinhi sa dalan, alang sa paspas nga pag-charge nga pasundayag, ang panguna mao ang pagkamakanunayon sa anode plate. Kung ang negatibo nga densidad sa nawong dili parehas, ang internal nga porosity sa buhi nga materyal magkalainlain pag-ayo pagkahuman sa pagligid. Ang kalainan sa porosity mosangpot sa kalainan sa internal nga kasamtangan nga pag-apod-apod, nga makaapekto sa pagporma ug performance sa SEI sa pagporma sa yugto sa baterya, ug sa katapusan makaapekto sa paspas nga pag-charge sa performance sa baterya.

(4) Compaction Densidad sa poste sheet

Ngano nga ang mga poste kinahanglan nga siksikon? Ang usa mao ang pagpauswag sa espesipikong kusog sa baterya, ang lain mao ang pagpaayo sa performance sa baterya. Ang labing kaayo nga compaction density magkalainlain sa materyal nga electrode. Uban sa pagdugang sa compaction density, ang mas gamay nga porosity sa electrode sheet, ang mas duol sa koneksyon tali sa mga partikulo, ug ang mas gamay nga gibag-on sa electrode sheet sa ilalum sa sama nga nawong Densidad, mao nga ang paglalin dalan sa Lithium ions mahimong pagkunhod. Kung ang densidad sa compaction dako kaayo, ang epekto sa infiltration sa electrolyte dili maayo, nga mahimong makaguba sa materyal nga istruktura ug sa pag-apod-apod sa conductive agent, ug ang ulahi nga winding nga problema mahitabo. Sa susama, ang lithium cobalate nga baterya gi-charge sa 6C ug gi-discharge sa 1C, ug ang impluwensya sa compaction density sa discharge specific capacity gipakita ingon sa mosunod:

Ang litrato

05

Pagkatigulang sa pormasyon ug uban pa

Alang sa carbon negatibo nga baterya, ang pagporma – pagkatigulang mao ang yawe nga proseso sa lithium nga baterya, nga makaapekto sa kalidad sa SEI. Ang gibag-on sa SEI dili uniporme o ang istruktura dili lig-on, nga makaapekto sa paspas nga kapasidad sa pag-charge ug cycle sa kinabuhi sa baterya.

Gawas pa sa nahisgutan nga daghang hinungdanon nga mga hinungdan, ang paghimo sa cell, charge ug discharge system adunay daghang epekto sa paghimo sa lithium nga baterya. Sa pagpalawig sa oras sa serbisyo, ang rate sa pag-charge sa baterya kinahanglan nga kasarangan nga pagkunhod, kung dili ang polarization mosamot.

konklusyon

Ang diwa sa paspas nga pag-charge ug pagdiskarga sa mga baterya sa lithium mao nga ang mga lithium ion mahimong paspas nga ma-de-embed taliwala sa anode ug cathode nga mga materyales. Ang mga kabtangan sa materyal, disenyo sa proseso ug sistema sa pag-charge ug pagdiskarga sa mga baterya tanan makaapekto sa pasundayag sa taas nga kasamtangan nga pag-charge. Ang kalig-on sa estruktura sa anode ug anode nga mga materyales makapadasig sa paspas nga proseso sa delithium nga walay hinungdan sa pagkahugno sa estruktura, ang mga lithium ions sa materyal nga diffusion rate mas paspas, aron makasugakod sa taas nga kasamtangan nga pag-charge. Tungod sa mismatch tali sa ion migration speed ug electron transfer rate, ang polarization mahitabo sa charging ug discharging process, mao nga ang polarization kinahanglan nga maminusan aron mapugngan ang pag-ulan sa lithium metal ug makunhuran ang kapasidad nga makaapekto sa kinabuhi.