Posljednji korak u proizvodnji litijeve baterije je ocjenjivanje i pregled litijeve baterije kako bi se osigurala konzistentnost baterijskog modula i izvrsna izvedba baterijskog modula. Kao što je svima poznato, moduli sastavljeni od baterija visoke konzistencije imaju duži vijek trajanja, dok su moduli loše konzistencije skloni prekomjernom punjenju i prekomjernom pražnjenju zbog bucket efekta, te je njihov vijek trajanja baterije ubrzan. Na primjer, različiti kapaciteti baterija mogu uzrokovati različite dubine pražnjenja svakog niza baterija. Baterije s malim kapacitetom i lošim performansama unaprijed će dostići stanje punog napunjenosti. Kao rezultat toga, baterije velikog kapaciteta i dobrih performansi ne mogu doseći stanje punog napunjenosti. Nedosljedni naponi baterije uzrokuju da se svaka baterija u paralelnom nizu međusobno puni. Baterija s višim naponom puni bateriju s nižim naponom, što ubrzava degradaciju baterije i troši energiju cijelog niza baterije. Baterija s velikom brzinom samopražnjenja ima veliki gubitak kapaciteta. Nedosljedne stope samopražnjenja uzrokuju razlike u statusu napunjenosti i naponu baterija, utječući na performanse nizova baterija. I tako ove razlike u baterijama, dugotrajno korištenje će utjecati na život cijelog modula.

Slika

Sl. 1.OCV- radni napon – dijagram napona polarizacije

Klasifikacija baterija i provjera su kako bi se izbjeglo pražnjenje nedosljednih baterija u isto vrijeme. Unutarnji otpor baterije i ispitivanje samopražnjenja su obavezni. Općenito govoreći, unutarnji otpor baterije dijeli se na unutarnji otpor ohma i unutarnji otpor polarizacije. Omski unutarnji otpor sastoji se od materijala elektrode, elektrolita, otpora dijafragme i kontaktnog otpora svakog dijela, uključujući elektronsku impedanciju, ionsku impedanciju i kontaktnu impedanciju. Unutarnji otpor polarizacije odnosi se na otpor uzrokovan polarizacijom tijekom elektrokemijske reakcije, uključujući unutarnji otpor elektrokemijske polarizacije i unutarnji otpor polarizacije koncentracije. Ohmski otpor baterije određen je ukupnom vodljivošću baterije, a polarizacijski otpor baterije određen je koeficijentom difuzije čvrste faze litijevog iona u aktivnom materijalu elektrode. Općenito, unutarnji otpor litij baterija neodvojiv je od dizajna procesa, samog materijala, okoliša i drugih aspekata, koji će biti analizirani i interpretirani u nastavku.

Prvo, dizajn procesa

(1) Formulacije pozitivne i negativne elektrode imaju nizak sadržaj vodljivog sredstva, što rezultira velikom impedancijom elektroničkog prijenosa između materijala i kolektora, odnosno visokom elektroničkom impedancijom. Litij baterije se brže zagrijavaju. Međutim, to je određeno dizajnom baterije, na primjer, baterija za napajanje kako bi se uzela u obzir performanse brzine, zahtijeva veći udio vodljivog agensa, pogodnog za puno punjenje i pražnjenje. Kapacitet baterije je nešto većeg kapaciteta, pozitivni i negativni udio materijala bit će nešto veći. Te se odluke donose na početku dizajna baterije i ne mogu se lako promijeniti.

(2) ima previše veziva u formuli pozitivne i negativne elektrode. Vezivo je općenito polimerni materijal (PVDF, SBR, CMC, itd.) s jakim izolacijskim svojstvima. Iako je veći udio veziva u izvornom omjeru koristan za poboljšanje čvrstoće polova na skidanje, on je štetan za unutarnji otpor. U dizajnu baterije koordinirati odnos između veziva i doze veziva, koji će se usredotočiti na disperziju veziva, odnosno proces pripreme suspenzije, koliko je to moguće kako bi se osigurala disperzija veziva.

(3) Sastojci nisu ravnomjerno raspršeni, vodljivo sredstvo nije u potpunosti raspršeno i nije formirana dobra struktura vodljive mreže. Kao što je prikazano na slici 2, A je slučaj loše disperzije vodljivog sredstva, a B je slučaj dobre disperzije. Kada je količina vodljivog sredstva ista, promjena procesa miješanja će utjecati na disperziju vodljivog sredstva i unutarnji otpor baterije.

Slika 2. Slaba disperzija vodljivog sredstva (A) Ujednačena disperzija vodljivog sredstva (B)

(4) Vezivo nije potpuno otopljeno, a postoje neke čestice micela, što rezultira visokim unutarnjim otporom baterije. Bez obzira na suho miješanje, polusuho ili mokro miješanje, potrebno je da se vezivni prah potpuno otopi. Ne možemo previše težiti učinkovitosti i zanemariti objektivni zahtjev da vezivu treba određeno vrijeme da se potpuno otopi.

(5) Gustoća zbijanja elektrode utječe na unutarnji otpor baterije. Kompaktna gustoća elektrodne ploče je mala, a poroznost između čestica unutar ploče elektrode je velika, što ne pogoduje prijenosu elektrona, a unutarnji otpor baterije je visok. Kada se ploča elektrode previše zbije, čestice praha elektrode mogu biti previše zgnječene, a put prijenosa elektrona postaje dulji nakon drobljenja, što ne pogoduje punjenju i pražnjenju baterije. Važno je odabrati pravu gustoću zbijanja.

(6) Loše zavarivanje između ivice pozitivne i negativne elektrode i kolektora tekućine, virtualno zavarivanje, visoka otpornost baterije. Tijekom zavarivanja treba odabrati odgovarajuće parametre zavarivanja, a parametre zavarivanja kao što su snaga zavarivanja, amplituda i vrijeme treba optimizirati kroz DOE, a kvalitetu zavarivanja treba ocjenjivati ​​prema čvrstoći i izgledu zavarivanja.

(7) loše namotavanje ili loša laminacija, jaz između dijafragme, pozitivne ploče i negativne ploče je velik, a ionska impedancija je velika.

(8) Elektrolit baterije nije u potpunosti infiltriran u pozitivne i negativne elektrode i dijafragmu, a proračunski dodatak elektrolita je nedovoljan, što će također dovesti do velike ionske impedancije baterije.

(9) Proces formiranja je loš, površina grafitne anode SEI je nestabilna, što utječe na unutarnji otpor baterije.

(10) Drugi, kao što su loše pakiranje, loše zavarivanje ušiju, curenje baterije i visok sadržaj vlage, imaju veliki utjecaj na unutarnji otpor litij baterija.

Drugo, materijali

(1) Otpor anodnih i anodnih materijala je velik.

(2) Utjecaj materijala dijafragme. Kao što su debljina dijafragme, veličina poroznosti, veličina pora i tako dalje. Debljina je povezana s unutarnjim otporom, što je tanji unutarnji otpor manji, kako bi se postigla velika snaga punjenja i pražnjenja. Što je moguće manja pod određenom mehaničkom čvrstoćom, što je deblja probojna čvrstoća to je bolja. Veličina pora i veličina pora dijafragme povezane su s impedancijom transporta iona. Ako je veličina pora premala, to će povećati ionsku impedanciju. Ako je veličina pora prevelika, možda neće moći u potpunosti izolirati fini pozitivni i negativni prah, što će lako dovesti do kratkog spoja ili će ga probiti litijev dendrit.

(3) Utjecaj materijala elektrolita. Ionska vodljivost i viskoznost elektrolita povezani su s ionskom impedancijom. Što je veća impedancija ionskog prijenosa, veći je unutarnji otpor baterije i ozbiljnija je polarizacija u procesu punjenja i pražnjenja.

(4) Utjecaj pozitivnog PVDF materijala. Visok udio PVDF-a ili visoke molekularne težine također će dovesti do visokog unutarnjeg otpora litijeve baterije.

(5) Utjecaj pozitivnog vodljivog materijala. Odabir vrste vodljivog sredstva je također ključan, kao što su SP, KS, vodljivi grafit, CNT, grafen itd., zbog različite morfologije, performanse vodljivosti litij baterije su relativno različite, vrlo je važno odabrati vodljivo sredstvo visoke vodljivosti i pogodno za upotrebu.

(6) utjecaj materijala za uši s pozitivnim i negativnim polovima. Debljina polnog uha je tanka, vodljivost je slaba, čistoća korištenog materijala nije visoka, vodljivost je loša, a unutarnji otpor baterije je visok.

(7) bakrena folija je oksidirana i loše zavarena, a materijal aluminijske folije ima slabu vodljivost ili oksid na površini, što će također dovesti do visokog unutarnjeg otpora baterije.

Slika

Ostali aspekti

(1) Odstupanje instrumenta za ispitivanje unutarnjeg otpora. Instrument treba redovito provjeravati kako bi se spriječili netočni rezultati ispitivanja uzrokovani netočnim instrumentom.

(2) Nenormalan unutarnji otpor baterije uzrokovan nepravilnim radom.

(3) Loše proizvodno okruženje, kao što je slaba kontrola prašine i vlage. Radionička prašina premašuje standard, dovest će do povećanja unutarnjeg otpora baterije, samopražnjenje se pogoršava. Vlaga u radionici je visoka, također će biti štetna za performanse litij baterije.