લિથિયમ બેટરીના ઉત્પાદનમાં છેલ્લું પગલું એ બેટરી મોડ્યુલની સુસંગતતા અને બેટરી મોડ્યુલના ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શનની ખાતરી કરવા માટે લિથિયમ બેટરીને ગ્રેડ અને સ્ક્રીનીંગ કરવાનું છે. જેમ કે બધા લોકો જાણે છે કે, ઉચ્ચ સુસંગતતા સાથેની બેટરીઓથી બનેલા મોડ્યુલો લાંબા સમય સુધી સેવા જીવન ધરાવે છે, જ્યારે નબળી સુસંગતતાવાળા મોડ્યુલો બકેટની અસરને કારણે ઓવર-ચાર્જ અને ઓવર-ડિસ્ચાર્જ થવાની સંભાવના ધરાવે છે, અને તેમની બેટરી લાઇફ એટેન્યુએશન ઝડપી બને છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિવિધ બેટરી ક્ષમતા દરેક બેટરી સ્ટ્રીંગની અલગ અલગ ડિસ્ચાર્જ ઊંડાઈનું કારણ બની શકે છે. નાની ક્ષમતા અને નબળી કામગીરીવાળી બેટરીઓ અગાઉથી સંપૂર્ણ ચાર્જ સ્થિતિમાં પહોંચી જશે. પરિણામે, મોટી ક્ષમતા અને સારી કામગીરી ધરાવતી બેટરી સંપૂર્ણ ચાર્જ સ્થિતિમાં પહોંચી શકતી નથી. અસંગત બેટરી વોલ્ટેજને કારણે સમાંતર સ્ટ્રીંગમાં દરેક બેટરી એકબીજાને ચાર્જ કરે છે. વધુ વોલ્ટેજ ધરાવતી બેટરી ઓછી વોલ્ટેજ સાથે બેટરીને ચાર્જ કરે છે, જે બેટરીના કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો ઝડપી બનાવે છે અને સમગ્ર બેટરી સ્ટ્રીંગની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. ઉચ્ચ સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દર ધરાવતી બેટરીની ક્ષમતામાં મોટી ખોટ હોય છે. અસંગત સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરો બેટરીના ચાર્જ્ડ સ્ટેટસ અને વોલ્ટેજમાં તફાવતનું કારણ બને છે, જે બેટરી સ્ટ્રીંગના પ્રદર્શનને અસર કરે છે. અને તેથી આ બેટરી તફાવતો, લાંબા ગાળાનો ઉપયોગ સમગ્ર મોડ્યુલના જીવનને અસર કરશે.

ચિત્ર

અંજીર. 1.OCV- ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ – ધ્રુવીકરણ વોલ્ટેજ ડાયાગ્રામ

બેટરીનું વર્ગીકરણ અને સ્ક્રીનીંગ એ એક જ સમયે અસંગત બેટરીના ડિસ્ચાર્જને ટાળવા માટે છે. બેટરી આંતરિક પ્રતિકાર અને સ્વ-ડિસ્ચાર્જ પરીક્ષણ આવશ્યક છે. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારને ઓહ્મ આંતરિક પ્રતિકાર અને ધ્રુવીકરણ આંતરિક પ્રતિકારમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ઓહ્મ આંતરિક પ્રતિકારમાં ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ, ડાયાફ્રેમ પ્રતિકાર અને દરેક ભાગના સંપર્ક પ્રતિકારનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોનિક અવબાધ, આયનીય અવબાધ અને સંપર્ક અવરોધનો સમાવેશ થાય છે. ધ્રુવીકરણ આંતરિક પ્રતિકાર એ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ધ્રુવીકરણને કારણે થતા પ્રતિકારનો સંદર્ભ આપે છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ધ્રુવીકરણ આંતરિક પ્રતિકાર અને સાંદ્રતા ધ્રુવીકરણ આંતરિક પ્રતિકારનો સમાવેશ થાય છે. બેટરીનો ઓહ્મિક પ્રતિકાર બેટરીની કુલ વાહકતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને બેટરીનો ધ્રુવીકરણ પ્રતિકાર ઇલેક્ટ્રોડ સક્રિય સામગ્રીમાં લિથિયમ આયનના ઘન તબક્કાના પ્રસાર ગુણાંક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, લિથિયમ બેટરીનો આંતરિક પ્રતિકાર પ્રક્રિયા ડિઝાઇન, સામગ્રી પોતે, પર્યાવરણ અને અન્ય પાસાઓથી અવિભાજ્ય છે, જેનું નીચે વિશ્લેષણ અને અર્થઘટન કરવામાં આવશે.

પ્રથમ, પ્રક્રિયા ડિઝાઇન

(1) સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ ફોર્મ્યુલેશનમાં વાહક એજન્ટની ઓછી સામગ્રી હોય છે, જેના પરિણામે સામગ્રી અને કલેક્ટર વચ્ચે મોટા ઇલેક્ટ્રોનિક ટ્રાન્સમિશન અવરોધ થાય છે, એટલે કે, ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોનિક અવબાધ. લિથિયમ બેટરી ઝડપથી ગરમ થાય છે. જો કે, આ બેટરીની ડિઝાઇન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પાવર બેટરીના દર કામગીરીને ધ્યાનમાં લેવા માટે, તેને વાહક એજન્ટના ઉચ્ચ પ્રમાણની જરૂર છે, જે મોટા દર ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ માટે યોગ્ય છે. ક્ષમતા બેટરી થોડી વધુ ક્ષમતા છે, હકારાત્મક અને નકારાત્મક સામગ્રી પ્રમાણ થોડી વધારે હશે. આ નિર્ણયો બેટરીની ડિઝાઇનની શરૂઆતમાં લેવામાં આવે છે અને સરળતાથી બદલી શકાતા નથી.

(2) હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સૂત્રમાં ખૂબ બાઈન્ડર છે. બાઈન્ડર સામાન્ય રીતે મજબૂત ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી સાથે પોલિમર સામગ્રી (PVDF, SBR, CMC, વગેરે) છે. જો કે મૂળ ગુણોત્તરમાં બાઈન્ડરનું ઊંચું પ્રમાણ ધ્રુવોની સ્ટ્રીપિંગ મજબૂતાઈને સુધારવા માટે ફાયદાકારક છે, તે આંતરિક પ્રતિકાર માટે હાનિકારક છે. બાઈન્ડર અને બાઈન્ડર ડોઝ વચ્ચેના સંબંધને સંકલન કરવા માટે બેટરી ડિઝાઇનમાં, જે બાઈન્ડરના વિખેરાઈ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે, એટલે કે, સ્લરી તૈયાર કરવાની પ્રક્રિયા, જ્યાં સુધી શક્ય હોય ત્યાં સુધી બાઈન્ડરના વિખેરવાની ખાતરી કરવા માટે.

(3) ઘટકો સમાનરૂપે વિખરાયેલા નથી, વાહક એજન્ટ સંપૂર્ણપણે વિખેરાયેલા નથી, અને સારી વાહક નેટવર્ક માળખું રચાયું નથી. આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, A એ વાહક એજન્ટના નબળા વિક્ષેપનો કેસ છે, અને B એ સારા વિક્ષેપનો કેસ છે. જ્યારે વાહક એજન્ટની માત્રા સમાન હોય છે, ત્યારે હલાવવાની પ્રક્રિયામાં ફેરફાર વાહક એજન્ટના વિક્ષેપ અને બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારને અસર કરશે.

આકૃતિ 2. વાહક એજન્ટનું નબળું વિક્ષેપ (A) વાહક એજન્ટનું સમાન વિક્ષેપ (B)

(4) બાઈન્ડર સંપૂર્ણપણે ઓગળ્યું નથી, અને કેટલાક માઈસેલ કણો અસ્તિત્વમાં છે, જેના પરિણામે બેટરીનો આંતરિક પ્રતિકાર વધારે છે. શુષ્ક મિશ્રણ, અર્ધ-શુષ્ક મિશ્રણ અથવા ભીનું મિશ્રણ પ્રક્રિયા કોઈ બાબત નથી, તે જરૂરી છે કે બાઈન્ડર પાવડર સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય. અમે કાર્યક્ષમતાને વધુ પડતો પીછો કરી શકતા નથી અને ઉદ્દેશ્ય જરૂરિયાતને અવગણી શકીએ છીએ કે બાઈન્ડરને સંપૂર્ણ રીતે ઓગળવા માટે ચોક્કસ સમયની જરૂર છે.

(5) ઇલેક્ટ્રોડ કોમ્પેક્શન ડેન્સિટી બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારને અસર કરશે. ઇલેક્ટ્રોડ પ્લેટની કોમ્પેક્ટ ઘનતા નાની છે, અને ઇલેક્ટ્રોડ પ્લેટની અંદરના કણો વચ્ચે છિદ્રાળુતા વધારે છે, જે ઇલેક્ટ્રોનના પ્રસારણ માટે અનુકૂળ નથી, અને બેટરીનો આંતરિક પ્રતિકાર વધારે છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રોડ શીટને વધુ પડતી કોમ્પેક્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોડ પાવડર કણોને વધુ પડતો ભૂકો કરી શકાય છે, અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સમિશન પાથ કચડી નાખ્યા પછી લાંબો બની જાય છે, જે બેટરીના ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કામગીરી માટે અનુકૂળ નથી. યોગ્ય કોમ્પેક્શન ઘનતા પસંદ કરવી મહત્વપૂર્ણ છે.

(6) પોઝિટિવ અને નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ લગ અને ફ્લુઇડ કલેક્ટર, વર્ચ્યુઅલ વેલ્ડીંગ, ઉચ્ચ બેટરી પ્રતિકાર વચ્ચે ખરાબ વેલ્ડીંગ. વેલ્ડીંગ દરમિયાન યોગ્ય વેલ્ડીંગ પરિમાણો પસંદ કરવા જોઈએ, અને વેલ્ડીંગની શક્તિ, કંપનવિસ્તાર અને સમય જેવા વેલ્ડીંગ પરિમાણોને DOE દ્વારા ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા જોઈએ, અને વેલ્ડીંગની શક્તિ અને દેખાવ દ્વારા વેલ્ડીંગની ગુણવત્તા નક્કી કરવી જોઈએ.

(7) નબળું વિન્ડિંગ અથવા નબળું લેમિનેશન, ડાયાફ્રેમ, પોઝિટિવ પ્લેટ અને નેગેટિવ પ્લેટ વચ્ચેનું અંતર મોટું છે, અને આયન અવબાધ મોટો છે.

(8) બેટરી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને ડાયાફ્રેમમાં સંપૂર્ણ રીતે ઘૂસણખોરી કરતું નથી, અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ડિઝાઇન ભથ્થું અપૂરતું છે, જે બેટરીના મોટા આયનીય અવરોધ તરફ દોરી જશે.

(9) રચના પ્રક્રિયા નબળી છે, ગ્રેફાઇટ એનોડ સપાટી SEI અસ્થિર છે, જે બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારને અસર કરે છે.

(10) અન્ય, જેમ કે નબળી પેકેજિંગ, ધ્રુવ કાનનું નબળું વેલ્ડીંગ, બેટરી લિકેજ અને ઉચ્ચ ભેજ, લિથિયમ બેટરીના આંતરિક પ્રતિકાર પર મોટી અસર કરે છે.

બીજું, સામગ્રી

(1) એનોડ અને એનોડ સામગ્રીનો પ્રતિકાર મોટો છે.

(2) ડાયાફ્રેમ સામગ્રીનો પ્રભાવ. જેમ કે ડાયાફ્રેમની જાડાઈ, છિદ્રાળુતાનું કદ, છિદ્રનું કદ અને તેથી વધુ. જાડાઈ આંતરિક પ્રતિકાર સાથે સંબંધિત છે, આંતરિક પ્રતિકાર પાતળો તેટલો નાનો છે, જેથી ઉચ્ચ પાવર ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પ્રાપ્ત કરી શકાય. ચોક્કસ યાંત્રિક શક્તિ હેઠળ શક્ય તેટલું નાનું, પંચરની મજબૂતાઈ જેટલી જાડી હોય તેટલી વધુ સારી. ડાયાફ્રેમના છિદ્રનું કદ અને છિદ્રનું કદ આયન પરિવહનના અવરોધ સાથે સંબંધિત છે. જો છિદ્રનું કદ ખૂબ નાનું હોય, તો તે આયન અવબાધને વધારશે. જો છિદ્રનું કદ ખૂબ મોટું હોય, તો તે દંડ હકારાત્મક અને નકારાત્મક પાવડરને સંપૂર્ણપણે અલગ કરી શકશે નહીં, જે સરળતાથી શોર્ટ સર્કિટ તરફ દોરી જશે અથવા લિથિયમ ડેંડ્રાઇટ દ્વારા વીંધવામાં આવશે.

(3) ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સામગ્રીનો પ્રભાવ. ઇલેક્ટ્રોલાઇટની આયનીય વાહકતા અને સ્નિગ્ધતા આયનીય અવબાધ સાથે સંબંધિત છે. આયનીય ટ્રાન્સફર અવબાધ જેટલો મોટો હશે, તેટલો બૅટરીનો આંતરિક પ્રતિકાર વધારે છે અને ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પ્રક્રિયામાં ધ્રુવીકરણ વધુ ગંભીર છે.

(4) હકારાત્મક PVDF સામગ્રીનો પ્રભાવ. PVDF અથવા ઉચ્ચ પરમાણુ વજનનું ઊંચું પ્રમાણ પણ લિથિયમ બેટરીના ઉચ્ચ આંતરિક પ્રતિકાર તરફ દોરી જશે.

(5) હકારાત્મક વાહક સામગ્રીનો પ્રભાવ. વાહક એજન્ટના પ્રકારની પસંદગી પણ ચાવીરૂપ છે, જેમ કે SP, KS, વાહક ગ્રેફાઇટ, CNT, ગ્રાફીન, વગેરે, વિવિધ મોર્ફોલોજીને કારણે, લિથિયમ બેટરીની વાહકતા કામગીરી પ્રમાણમાં અલગ છે, તે પસંદ કરવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઉચ્ચ વાહકતા અને ઉપયોગ માટે યોગ્ય સાથે વાહક એજન્ટ.

(6) હકારાત્મક અને નકારાત્મક ધ્રુવ કાન સામગ્રીનો પ્રભાવ. ધ્રુવ કાનની જાડાઈ પાતળી છે, વાહકતા નબળી છે, વપરાયેલી સામગ્રીની શુદ્ધતા ઊંચી નથી, વાહકતા નબળી છે, અને બેટરીની આંતરિક પ્રતિકાર ઊંચી છે.

(7) કોપર ફોઇલ ઓક્સિડાઇઝ્ડ અને ખરાબ રીતે વેલ્ડિંગ છે, અને એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ સામગ્રીની સપાટી પર નબળી વાહકતા અથવા ઓક્સાઇડ છે, જે બેટરીના ઉચ્ચ આંતરિક પ્રતિકાર તરફ દોરી જશે.

ચિત્ર

અન્ય પાસાઓ

(1) આંતરિક પ્રતિકાર પરીક્ષણ સાધન વિચલન. અચોક્કસ સાધનને કારણે અચોક્કસ પરીક્ષણ પરિણામોને રોકવા માટે સાધનને નિયમિતપણે તપાસવું જોઈએ.

(2) અયોગ્ય કામગીરીને કારણે અસામાન્ય બેટરી આંતરિક પ્રતિકાર.

(3) નબળું ઉત્પાદન વાતાવરણ, જેમ કે ધૂળ અને ભેજનું છૂટક નિયંત્રણ. વર્કશોપની ધૂળ પ્રમાણભૂત કરતાં વધી જાય છે, બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારમાં વધારો કરશે, સ્વ-ડિસ્ચાર્જ વધે છે. વર્કશોપમાં ભેજ વધારે છે, તે લિથિયમ બેટરીની કામગીરી માટે પણ હાનિકારક હશે.