Το τελευταίο βήμα στην παραγωγή της μπαταρίας λιθίου είναι η ταξινόμηση και ο έλεγχος της μπαταρίας λιθίου για να διασφαλιστεί η συνοχή της μονάδας μπαταρίας και η εξαιρετική απόδοση της μονάδας μπαταρίας. Όπως είναι γνωστό σε όλους, οι μονάδες που αποτελούνται από μπαταρίες υψηλής συνοχής έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, ενώ οι μονάδες με κακή συνοχή είναι επιρρεπείς σε υπερφόρτιση και υπερφόρτιση λόγω του φαινομένου του κάδου και η εξασθένιση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας τους επιταχύνεται. Για παράδειγμα, διαφορετικές χωρητικότητες της μπαταρίας μπορεί να προκαλέσουν διαφορετικά βάθη εκφόρτισης κάθε στοιχειοσειράς μπαταρίας. Οι μπαταρίες με μικρή χωρητικότητα και κακή απόδοση θα φτάσουν στην κατάσταση πλήρους φόρτισης εκ των προτέρων. Ως αποτέλεσμα, οι μπαταρίες με μεγάλη χωρητικότητα και καλή απόδοση δεν μπορούν να φτάσουν στην κατάσταση πλήρους φόρτισης. Οι ασυνεπείς τάσεις της μπαταρίας αναγκάζουν κάθε μπαταρία σε μια παράλληλη σειρά να φορτίζει η μία την άλλη. Η μπαταρία με υψηλότερη τάση φορτίζει την μπαταρία με χαμηλότερη τάση, η οποία επιταχύνει την υποβάθμιση της απόδοσης της μπαταρίας και καταναλώνει ενέργεια ολόκληρης της σειράς μπαταρίας. Μια μπαταρία με υψηλό ρυθμό αυτοεκφόρτισης έχει μεγάλη απώλεια χωρητικότητας. Οι ασυνεπείς ρυθμοί αυτοεκφόρτισης προκαλούν διαφορές στην κατάσταση φόρτισης και στην τάση των μπαταριών, επηρεάζοντας την απόδοση των στοιχειοσειρών των μπαταριών. Και έτσι αυτές οι διαφορές μπαταρίας, η μακροχρόνια χρήση θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής ολόκληρης της μονάδας.

Η εικόνα

ΣΥΚΟ. 1.OCV- τάση λειτουργίας – διάγραμμα τάσης πόλωσης

Η ταξινόμηση και ο έλεγχος των μπαταριών είναι για να αποφευχθεί η αποφόρτιση ασυνεπών μπαταριών ταυτόχρονα. Η δοκιμή εσωτερικής αντίστασης και αυτοεκφόρτισης μπαταρίας είναι απαραίτητη. Γενικά, η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας χωρίζεται σε εσωτερική αντίσταση ωμ και εσωτερική αντίσταση πόλωσης. Η εσωτερική αντίσταση Ohm αποτελείται από υλικό ηλεκτροδίου, ηλεκτρολύτη, αντίσταση διαφράγματος και αντίσταση επαφής κάθε τμήματος, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρονικής σύνθετης αντίστασης, της ιοντικής σύνθετης αντίστασης και της αντίστασης επαφής. Η εσωτερική αντίσταση πόλωσης αναφέρεται στην αντίσταση που προκαλείται από την πόλωση κατά τη διάρκεια της ηλεκτροχημικής αντίδρασης, συμπεριλαμβανομένης της εσωτερικής αντίστασης ηλεκτροχημικής πόλωσης και της εσωτερικής αντίστασης πόλωσης συγκέντρωσης. Η ωμική αντίσταση της μπαταρίας καθορίζεται από τη συνολική αγωγιμότητα της μπαταρίας και η αντίσταση πόλωσης της μπαταρίας προσδιορίζεται από τον συντελεστή διάχυσης στερεάς φάσης ιόντων λιθίου στο ενεργό υλικό του ηλεκτροδίου. Γενικά, η εσωτερική αντίσταση των μπαταριών λιθίου είναι αδιαχώριστη από τον σχεδιασμό της διαδικασίας, το ίδιο το υλικό, το περιβάλλον και άλλες πτυχές, οι οποίες θα αναλυθούν και θα ερμηνευτούν παρακάτω.

Πρώτον, σχεδιασμός διαδικασίας

(1) Οι συνθέσεις θετικού και αρνητικού ηλεκτροδίου έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε αγώγιμο παράγοντα, με αποτέλεσμα μεγάλη ηλεκτρονική αντίσταση μετάδοσης μεταξύ του υλικού και του συλλέκτη, δηλαδή υψηλή ηλεκτρονική αντίσταση. Οι μπαταρίες λιθίου θερμαίνονται πιο γρήγορα. Ωστόσο, αυτό καθορίζεται από το σχεδιασμό της μπαταρίας, για παράδειγμα, η μπαταρία ισχύος για να ληφθεί υπόψη η απόδοση του ρυθμού, απαιτεί υψηλότερη αναλογία αγώγιμου παράγοντα, κατάλληλο για φόρτιση και εκφόρτιση μεγάλου ρυθμού. Η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι λίγο μεγαλύτερη χωρητικότητα, η θετική και η αρνητική αναλογία υλικού θα είναι λίγο υψηλότερη. Αυτές οι αποφάσεις λαμβάνονται στην αρχή του σχεδιασμού της μπαταρίας και δεν μπορούν να αλλάξουν εύκολα.

(2) υπάρχει πάρα πολύ συνδετικό στον τύπο του θετικού και του αρνητικού ηλεκτροδίου. Το συνδετικό υλικό είναι γενικά ένα πολυμερές υλικό (PVDF, SBR, CMC κ.λπ.) με ισχυρή απόδοση μόνωσης. Αν και η υψηλότερη αναλογία συνδετικού στην αρχική αναλογία είναι ευεργετική για τη βελτίωση της αντοχής απογύμνωσης των πόλων, είναι μειονεκτική για την εσωτερική αντίσταση. Στο σχεδιασμό της μπαταρίας για να συντονίσει τη σχέση μεταξύ συνδετικού και συνδετικού δοσολογία, η οποία θα επικεντρωθεί στη διασπορά του συνδετικού, δηλαδή, τη διαδικασία προετοιμασίας πολτού, όσο το δυνατόν περισσότερο για να εξασφαλιστεί η διασπορά του συνδετικού.

(3) Τα συστατικά δεν είναι ομοιόμορφα διασκορπισμένα, ο αγώγιμος παράγοντας δεν είναι πλήρως διασκορπισμένος και δεν σχηματίζεται μια καλή αγώγιμη δομή δικτύου. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 2, το Α είναι η περίπτωση κακής διασποράς αγώγιμου παράγοντα και το Β είναι η περίπτωση καλής διασποράς. Όταν η ποσότητα του αγώγιμου παράγοντα είναι η ίδια, η αλλαγή της διαδικασίας ανάδευσης θα επηρεάσει τη διασπορά του αγώγιμου παράγοντα και την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας.

Εικόνα 2. Κακή διασπορά αγώγιμου παράγοντα (Α) Ομοιόμορφη διασπορά αγώγιμου παράγοντα (Β)

(4) Το συνδετικό δεν διαλύεται πλήρως και υπάρχουν μερικά σωματίδια μικκυλίου, με αποτέλεσμα την υψηλή εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας. Ανεξάρτητα από τη διαδικασία ξηρής ανάμειξης, ημίξηρης ανάμειξης ή υγρής ανάμειξης, απαιτείται η πλήρης διάλυση της σκόνης συνδετικού υλικού. Δεν μπορούμε να επιδιώκουμε υπερβολικά την αποτελεσματικότητα και να αγνοούμε την αντικειμενική απαίτηση ότι το συνδετικό χρειάζεται συγκεκριμένο χρόνο για να διαλυθεί πλήρως.

(5) Η πυκνότητα συμπίεσης του ηλεκτροδίου θα επηρεάσει την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας. Η συμπαγής πυκνότητα της πλάκας του ηλεκτροδίου είναι μικρή και το πορώδες μεταξύ των σωματιδίων μέσα στην πλάκα του ηλεκτροδίου είναι υψηλό, το οποίο δεν ευνοεί τη μετάδοση ηλεκτρονίων και η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας είναι υψηλή. Όταν το φύλλο ηλεκτροδίου συμπιέζεται πάρα πολύ, τα σωματίδια της σκόνης του ηλεκτροδίου μπορεί να συνθλίβονται υπερβολικά και η διαδρομή μετάδοσης ηλεκτρονίων γίνεται μακρύτερη μετά τη σύνθλιψη, κάτι που δεν ευνοεί την απόδοση φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας. Είναι σημαντικό να επιλέξετε τη σωστή πυκνότητα συμπίεσης.

(6) Κακή συγκόλληση μεταξύ ωτίδας θετικού και αρνητικού ηλεκτροδίου και συλλέκτη υγρού, εικονική συγκόλληση, υψηλή αντίσταση μπαταρίας. Κατά τη συγκόλληση πρέπει να επιλέγονται οι κατάλληλες παράμετροι συγκόλλησης και οι παράμετροι συγκόλλησης όπως η ισχύς συγκόλλησης, το πλάτος και ο χρόνος θα πρέπει να βελτιστοποιούνται μέσω του DOE και η ποιότητα της συγκόλλησης θα πρέπει να κρίνεται από την αντοχή και την εμφάνιση συγκόλλησης.

(7) κακή περιέλιξη ή κακή ελασματοποίηση, το κενό μεταξύ του διαφράγματος, της θετικής πλάκας και της αρνητικής πλάκας είναι μεγάλο και η αντίσταση ιόντων είναι μεγάλη.

(8) Ο ηλεκτρολύτης της μπαταρίας δεν έχει διεισδύσει πλήρως στα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια και στο διάφραγμα και το όριο σχεδιασμού ηλεκτρολύτη είναι ανεπαρκές, γεγονός που θα οδηγήσει επίσης σε μεγάλη ιοντική αντίσταση της μπαταρίας.

(9) Η διαδικασία σχηματισμού είναι κακή, η επιφάνεια ανόδου γραφίτη SEI είναι ασταθής, επηρεάζοντας την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας.

(10) Άλλα, όπως η κακή συσκευασία, η κακή συγκόλληση των αυτιών των πόλων, η διαρροή της μπαταρίας και η υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία, έχουν μεγάλο αντίκτυπο στην εσωτερική αντίσταση των μπαταριών λιθίου.

Δεύτερον, υλικά

(1) Η αντίσταση των υλικών ανόδου και ανόδου είναι μεγάλη.

(2) Επίδραση του διαφραγματικού υλικού. Όπως πάχος διαφράγματος, μέγεθος πορώδους, μέγεθος πόρων και ούτω καθεξής. Το πάχος σχετίζεται με την εσωτερική αντίσταση, όσο πιο λεπτή είναι η εσωτερική αντίσταση μικρότερη, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται φόρτιση και εκφόρτιση υψηλής ισχύος. Όσο πιο μικρό γίνεται κάτω από μια συγκεκριμένη μηχανική αντοχή, όσο πιο παχιά είναι η αντοχή διάτρησης τόσο το καλύτερο. Το μέγεθος των πόρων και το μέγεθος των πόρων του διαφράγματος σχετίζονται με την αντίσταση της μεταφοράς ιόντων. Εάν το μέγεθος των πόρων είναι πολύ μικρό, θα αυξήσει την αντίσταση ιόντων. Εάν το μέγεθος των πόρων είναι πολύ μεγάλο, μπορεί να μην είναι σε θέση να απομονώσει πλήρως τη λεπτή θετική και αρνητική σκόνη, η οποία θα οδηγήσει εύκολα σε βραχυκύκλωμα ή θα τρυπηθεί από δενδρίτη λιθίου.

(3) Επίδραση ηλεκτρολυτικού υλικού. Η ιοντική αγωγιμότητα και το ιξώδες του ηλεκτρολύτη σχετίζονται με την ιοντική αντίσταση. Όσο μεγαλύτερη είναι η ιοντική αντίσταση μεταφοράς, τόσο μεγαλύτερη είναι η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας και τόσο πιο σοβαρή είναι η πόλωση στη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης.

(4) Επιρροή θετικού υλικού PVDF. Ένα υψηλό ποσοστό PVDF ή υψηλό μοριακό βάρος θα οδηγήσει επίσης σε υψηλή εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας λιθίου.

(5) Επιρροή θετικού αγώγιμου υλικού. Η επιλογή του τύπου αγώγιμου παράγοντα είναι επίσης σημαντική, όπως SP, KS, αγώγιμος γραφίτης, CNT, γραφένιο κ.λπ., λόγω της διαφορετικής μορφολογίας, η απόδοση αγωγιμότητας της μπαταρίας λιθίου είναι σχετικά διαφορετική, είναι πολύ σημαντικό να επιλέξετε ο αγώγιμος παράγοντας με υψηλή αγωγιμότητα και κατάλληλος για χρήση.

(6) η επίδραση των θετικών και αρνητικών υλικών αυτιών πόλου. Το πάχος του αυτιού του πόλου είναι λεπτό, η αγωγιμότητα είναι κακή, η καθαρότητα του υλικού που χρησιμοποιείται δεν είναι υψηλή, η αγωγιμότητα είναι κακή και η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας είναι υψηλή.

(7) το φύλλο χαλκού οξειδώνεται και συγκολλάται άσχημα και το υλικό φύλλου αλουμινίου έχει κακή αγωγιμότητα ή οξείδιο στην επιφάνεια, γεγονός που θα οδηγήσει επίσης σε υψηλή εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας.

Η εικόνα

Άλλες πτυχές

(1) Απόκλιση οργάνου δοκιμής εσωτερικής αντίστασης. Το όργανο θα πρέπει να ελέγχεται τακτικά για την αποφυγή ανακριβών αποτελεσμάτων δοκιμών που προκαλούνται από ανακριβές όργανο.

(2) Μη φυσιολογική εσωτερική αντίσταση μπαταρίας που προκαλείται από ακατάλληλη λειτουργία.

(3) Κακό περιβάλλον παραγωγής, όπως χαλαρός έλεγχος της σκόνης και της υγρασίας. Η σκόνη συνεργείου υπερβαίνει το πρότυπο, θα οδηγήσει σε αύξηση της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας, επιδεινωμένη αυτοεκφόρτιση. Η υγρασία του εργαστηρίου είναι υψηλή, θα είναι επίσης επιζήμια για την απόδοση της μπαταρίας λιθίου.