De réir mar a mhéadaíonn líon na dtimthriallta luchtaithe agus urscaoilte, leanfaidh cumas na ceallraí ag lobhadh. Nuair a lobhadh an toilleadh go 75% go 80% den acmhainn rátáilte, meastar go bhfuil an ceallraí litiam-ian i riocht teipe. Bíonn tionchar níos mó ag ráta scaoilte, ardú teochta ceallraí, agus teocht chomhthimpeallach ar acmhainn scaoilte cadhnraí litiam-ian.

Glacann an páipéar seo na critéir luchtaithe agus urscaoilte maidir le voltas tairiseach agus muirearú srutha tairiseach agus urscaoileadh srutha tairiseach don cheallraí. Úsáidtear an ráta scaoilte, ardú teochta urscaoilte ceallraí, agus an teocht chomhthimpeallach i ndiaidh a chéile de réir mar a dhéantar athróga agus turgnaimh timthriallacha go cainníochtúil, agus déantar anailís ar an ráta scaoilte agus teocht urscaoilte ceallraí faoi ábhair chatóide éagsúla. Tionchar na teochta, na teochta comhthimpeallaí agus na n-amanna rothaíochta ar acmhainn scaoilte cadhnraí litiam-ian.

1. Clár bunúsach turgnamhach na ceallraí

Tá na hábhair dearfacha agus diúltacha difriúil, agus athraíonn saolré an rothaíochta go mór, a théann i bhfeidhm ar shaintréithe acmhainne na ceallraí. Úsáidtear fosfáit iarainn litiam (LFP) agus ábhair thrínártha nicil-cóbalt-mangainéise (NMC) go forleathan mar ábhair chatóide do chadhnraí tánaisteacha ian litiam agus na buntáistí uathúla atá acu. Is féidir a fheiceáil ó Thábla 1 go bhfuil toilleadh rátáilte, voltas ainmniúil, agus ráta scaoilte na ceallraí NMC níos airde ná cumas na ceallraí LFP.

Cadhnraí litiam-ian LFP agus NMC a mhuirearú agus a urscaoileadh de réir rialacha áirithe maidir le muirearú voltais reatha agus tairiseach agus rialacha urscaoilte reatha seasmhach, agus déan taifead ar an voltas scoite muirir agus urscaoilte, ráta scaoilte, ardú teochta ceallraí, teocht thurgnamhach, agus athruithe ar acmhainn ceallraí le linn an phróisis mhuirir agus urscaoilte Coinníoll.

2. Tionchar an ráta urscaoilte ar acmhainn urscaoilte Deisigh na rialacha teochta agus luchtaithe agus urscaoilte, agus scaoil an ceallraí LFP agus an ceallraí NMC ag sruth tairiseach de réir rátaí scaoilte éagsúla.

Coigeartaigh an teocht faoi seach: 35, 25, 10, 5, -5, -15 ° C. Is féidir a fheiceáil i bhFíor 1 go léiríonn treocht laghdaitheach ag an teocht chéanna, tríd an ráta scaoilte a mhéadú. Faoin ráta scaoilte céanna, bíonn tionchar níos mó ag athruithe ar theocht íseal ar acmhainn scaoilte cadhnraí LFP.

Nuair a thiteann an teocht faoi bhun 0 ℃, lobhadh an toilleadh scaoilte go mór agus tá an toilleadh dochúlaithe. Is fiú a thabhairt faoi deara go gcuireann cadhnraí LFP le maolú na hacmhainne scaoilte faoi thionchar dé teocht íseal agus ráta scaoilte mór. I gcomparáid le cadhnraí LFP, tá cadhnraí NMC níos íogaire don teocht, agus athraíonn a gcumas scaoilte go mór leis an teocht chomhthimpeallach agus an ráta scaoilte.

Is féidir a fheiceáil i bhFíor 2 go léiríonn cumas scaoilte foriomlán na ceallraí NMC ag an teocht chéanna treocht an chéad lobhadh agus ansin ardú. Faoin ráta scaoilte céanna, is ísle an teocht, is ísle an acmhainn scaoilte.

Le méadú an ráta urscaoilte, tá cumas scaoilte cadhnraí litiam-ian ag laghdú i gcónaí. Is é an chúis atá leis, mar gheall ar an bpolarú tromchúiseach, go ndéantar an voltas urscaoilte a laghdú go dtí an voltas scoite urscaoilte roimh ré, is é sin, go ndéantar an t-am scaoilte a ghiorrú, nach bhfuil an t-urscaoileadh leordhóthanach, agus nach dtiteann an leictreoid dhiúltach Li + as. Leabaithe go hiomlán. Nuair a bhíonn an ráta urscaoilte ceallraí idir 1.5 agus 3.0, tosaíonn an acmhainn scaoilte ag taispeáint comharthaí téarnaimh go céimeanna éagsúla. De réir mar a leanann an t-imoibriú ar aghaidh, tiocfaidh méadú suntasach ar theocht na ceallraí féin le méadú an ráta scaoilte, neartaítear cumas gluaiseachta teirmeach Li +, agus luasghéaraítear an luas idirleathadh, ionas go luasófar luas dí-leabaithe Li + agus ardaíonn an acmhainn scaoilte. Is féidir a thabhairt i gcrích gurb é dé-thionchar an ráta scaoilte mór agus ardú teochta na ceallraí féin is cúis le feiniméan neamh-monotónach na ceallraí.

3. Tionchar ardú teochta na ceallraí ar an gcumas scaoilte. Tá cadhnraí NMC faoi réir turgnaimh urscaoilte 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5C ag 30 ℃, agus taispeántar an cuar caidrimh idir an acmhainn scaoilte agus ardú teochta na ceallraí litiam-ian i bhFíor 3. Taispeántar.

Is féidir a fheiceáil i bhFíor 3 gur amhlaidh is airde a athraíonn an t-ardú teochta faoin acmhainn urscaoilte chéanna. Taispeánann anailís ar na trí thréimhse den phróiseas scaoilte reatha tairiseach faoin ráta scaoilte céanna go bhfuil an t-ardú teochta go príomha i gcéimeanna tosaigh agus déanacha an urscaoilte.

Ceathrú, tionchar na teochta comhthimpeallaí ar acmhainn scaoilte Is é 25-40 ℃ an teocht oibriúcháin is fearr de chadhnraí litiam-ian. Ón gcomparáid idir Tábla 2 agus Tábla 3, is féidir a fheiceáil nuair a bhíonn an teocht níos ísle ná 5 ° C, go scaoilfidh an dá chineál cadhnraí go gasta agus go laghdaítear an acmhainn scaoilte go suntasach.

Tar éis an turgnaimh teocht íseal, rinneadh an teocht ard a athbhunú. Ag an teocht chéanna, tháinig laghdú 137.1mAh ar acmhainn urscaoilte na ceallraí LFP, agus tháinig laghdú 47.8mAh ar cheallraí NMC, ach níor athraigh an t-ardú teochta agus an t-am scaoilte. Is féidir a fheiceáil go bhfuil cobhsaíocht theirmeach maith ag LFP agus nach dtaispeánann sé ach droch-lamháltas ag teochtaí ísle, agus tá maolú dochúlaithe ag cumas na ceallraí; cé go bhfuil cadhnraí NMC íogair d’athruithe teochta.

Cúigiú, tionchar líon na dtimthriallta ar an gcumas urscaoilte Is léaráid scéimeach é Fíor 4 de chuar lobhadh acmhainne ceallraí litiam-ian, agus taifeadtar an acmhainn scaoilte ag 0.8Q mar phointe teip na ceallraí. De réir mar a mhéadaíonn líon na dtimthriallta luchtaithe agus scaoilte, tosaíonn an acmhainn scaoilte ag laghdú.

Rinneadh ceallraí LFP 1600mAh a mhuirearú agus a urscaoileadh ag 0.5C agus a urscaoileadh ag 0.5C le haghaidh turgnamh timthriall urscaoilte muirir. Rinneadh 600 timthriall san iomlán, agus úsáideadh 80% d’acmhainn na ceallraí mar chritéar teip na ceallraí. Úsáid 100 mar na hamanna eatramh chun anailís a dhéanamh ar chéatadán earráide coibhneasta an toilleadh scaoilte agus an tanú cumais, mar a thaispeántar i bhFíor 5.

Gearradh ceallraí 2000mAh NMC ag 1.0C agus urscaoileadh é ag 1.0C le haghaidh turgnamh timthriall urscaoilte muirir, agus glacadh le 80% d’acmhainn na ceallraí mar acmhainn na ceallraí ag deireadh a saoil. Tóg an chéad 700 uair agus déan anailís ar an toilleadh urscaoilte agus an céatadán earráide coibhneasta den tanú toillte le 100 mar an t-eatramh, mar a thaispeántar i bhFíor 6.

Is é toilleadh ceallraí LFP agus ceallraí NMC nuair is é 0 líon na dtimthriallta an acmhainn rátáilte, ach de ghnáth bíonn an acmhainn iarbhír níos lú ná an acmhainn rátáilte, mar sin tar éis an chéad 100 timthriall, lobhadh an acmhainn scaoilte go dáiríre. Tá saolré fada rothaíochta ag an gceallraí LFP, tá an saol teoiriciúil 1,000 uair; is é saol teoiriciúil cheallraí an NMC 300 uair. Tar éis an líon céanna timthriallta, lobhadh cumas ceallraí NMC níos tapa; nuair is é 600 líon na dtimthriallta, lobhadh toilleadh ceallraí an NMC gar don tairseach teipe.

6. Mar fhocal scoir

Trí thurgnaimh a mhuirearú agus a urscaoileadh ar chadhnraí litiam-ian, úsáidtear na cúig pharaiméadar d’ábhar catóide, ráta scaoilte, ardú teochta ceallraí, teocht chomhthimpeallach agus uimhir rothaíochta mar athróga, agus déantar anailís ar an ngaol idir tréithe a bhaineann le hacmhainn agus fachtóirí tionchair éagsúla, agus faightear na rudaí seo a leanas mar fhocal scoir:

(1) Laistigh de raon teochta rátáilte na ceallraí, cuireann teocht ard iomchuí dí-chomhbhrú agus leabú Li + chun cinn. Go háirithe maidir leis an gcumas urscaoilte, is mó an ráta scaoilte, is mó an ráta giniúna teasa, agus is follasaí an t-imoibriú leictriceimiceach taobh istigh den cheallraí litiam-ian.

(2) Taispeánann an ceallraí LFP inoiriúnaitheacht mhaith do theocht ard agus ráta scaoilte le linn luchtaithe agus urscaoilte; tá droch-lamháltas aige ar theocht íseal, lobhadh an toilleadh scaoilte go mór, agus ní féidir é a aisghabháil tar éis téimh.

(3) Faoin líon céanna timthriallta luchtaithe agus urscaoilte, tá saolré fada rothaíochta ag an gceallraí LFP, agus lobhadh toilleadh ceallraí an NMC go 80% den acmhainn rátáilte níos gasta. (4) I gcomparáid leis an gceallraí LFP, tá cumas urscaoilte na ceallraí NMC níos íogaire don teocht, agus ag ráta scaoilte mór, níl an acmhainn urscaoilte monotónach agus athraíonn an t-ardú teochta go suntasach.