Langkah terakhir dalam produksi baterai lithium adalah menilai dan menyaring baterai lithium untuk memastikan konsistensi modul baterai dan kinerja modul baterai yang sangat baik. Seperti diketahui semua, modul yang terdiri dari baterai dengan konsistensi tinggi memiliki masa pakai yang lebih lama, sementara modul dengan konsistensi yang buruk rentan terhadap pengisian daya berlebih dan pengosongan daya berlebih karena efek bucket, dan pelemahan masa pakai baterainya dipercepat. Misalnya, kapasitas baterai yang berbeda dapat menyebabkan kedalaman pelepasan yang berbeda dari setiap rangkaian baterai. Baterai dengan kapasitas kecil dan kinerja buruk akan mencapai status pengisian penuh terlebih dahulu. Akibatnya, baterai dengan kapasitas besar dan kinerja yang baik tidak dapat mencapai kondisi pengisian penuh. Tegangan baterai yang tidak konsisten menyebabkan setiap baterai dalam rangkaian paralel saling mengisi. Baterai dengan tegangan yang lebih tinggi mengisi baterai dengan tegangan yang lebih rendah, yang mempercepat penurunan kinerja baterai dan menghabiskan energi dari seluruh rangkaian baterai. Baterai dengan tingkat self-discharge tinggi memiliki kehilangan kapasitas yang besar. Tingkat self-discharge yang tidak konsisten menyebabkan perbedaan status pengisian dan voltase baterai, yang memengaruhi kinerja rangkaian baterai. Jadi perbedaan baterai ini, penggunaan jangka panjang akan mempengaruhi masa pakai seluruh modul.

Gambar

ARA. 1.OCV- tegangan operasi – diagram tegangan polarisasi

Klasifikasi dan penyaringan baterai adalah untuk menghindari pelepasan baterai yang tidak konsisten pada saat yang bersamaan. Resistansi internal baterai dan uji self-discharge adalah suatu keharusan. Secara umum, resistansi internal baterai dibagi menjadi resistansi internal ohm dan resistansi internal polarisasi. Resistansi internal Ohm terdiri dari bahan elektroda, elektrolit, resistansi diafragma dan resistansi kontak dari setiap bagian, termasuk impedansi elektronik, impedansi ionik dan impedansi kontak. Resistansi internal polarisasi mengacu pada resistansi yang disebabkan oleh polarisasi selama reaksi elektrokimia, termasuk resistansi internal polarisasi elektrokimia dan resistansi internal polarisasi konsentrasi. Resistansi ohmik baterai ditentukan oleh konduktivitas total baterai, dan resistansi polarisasi baterai ditentukan oleh koefisien difusi fase padat ion litium dalam bahan aktif elektroda. Secara umum, resistansi internal baterai lithium tidak dapat dipisahkan dari desain proses, material itu sendiri, lingkungan, dan aspek lainnya, yang akan dianalisis dan diinterpretasikan di bawah ini.

Pertama, desain proses

(1) Formulasi elektroda positif dan negatif memiliki kandungan agen konduktif yang rendah, menghasilkan impedansi transmisi elektronik yang besar antara bahan dan kolektor, yaitu impedansi elektronik yang tinggi. Baterai lithium lebih cepat panas. Namun, ini ditentukan oleh desain baterai, misalnya, baterai daya untuk memperhitungkan kinerja laju, memerlukan proporsi agen konduktif yang lebih tinggi, cocok untuk pengisian dan pengosongan laju yang besar. Kapasitas baterai sedikit lebih besar, proporsi material positif dan negatif akan sedikit lebih tinggi. Keputusan ini dibuat pada awal desain baterai dan tidak dapat dengan mudah diubah.

(2) ada terlalu banyak pengikat dalam rumus elektroda positif dan negatif. Pengikat umumnya merupakan bahan polimer (PVDF, SBR, CMC, dll.) dengan kinerja insulasi yang kuat. Meskipun proporsi pengikat yang lebih tinggi dalam rasio asli bermanfaat untuk meningkatkan kekuatan pengupasan kutub, hal itu merugikan resistansi internal. Dalam desain baterai untuk mengoordinasikan hubungan antara pengikat dan dosis pengikat, yang akan fokus pada dispersi pengikat, yaitu proses persiapan bubur, sejauh mungkin untuk memastikan dispersi pengikat.

(3) Bahan-bahannya tidak terdispersi secara merata, zat konduktif tidak terdispersi sepenuhnya, dan struktur jaringan konduktif yang baik tidak terbentuk. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, A adalah kasus dispersi yang buruk dari agen konduktif, dan B adalah kasus dispersi yang baik. Ketika jumlah bahan penghantar sama, perubahan proses pengadukan akan mempengaruhi dispersi bahan penghantar dan resistansi internal baterai.

Gambar 2. Dispersi zat konduktif yang buruk (A) Dispersi seragam zat konduktif (B)

(4) Pengikat tidak sepenuhnya larut, dan beberapa partikel misel ada, menghasilkan resistansi internal yang tinggi dari baterai. Tidak peduli pencampuran kering, pencampuran semi-kering atau proses pencampuran basah, bubuk pengikat harus benar-benar larut. Kita tidak dapat mengejar efisiensi terlalu banyak dan mengabaikan persyaratan objektif bahwa pengikat membutuhkan waktu tertentu untuk larut sepenuhnya.

(5) Kepadatan pemadatan elektroda akan mempengaruhi resistansi internal baterai. Kepadatan kompak pelat elektroda kecil, dan porositas antara partikel di dalam pelat elektroda tinggi, yang tidak kondusif untuk transmisi elektron, dan resistansi internal baterai tinggi. Ketika lembaran elektroda dipadatkan terlalu banyak, partikel bubuk elektroda dapat dihancurkan secara berlebihan, dan jalur transmisi elektron menjadi lebih lama setelah dihancurkan, yang tidak kondusif untuk kinerja pengisian dan pengosongan baterai. Penting untuk memilih kepadatan pemadatan yang tepat.

(6) Pengelasan yang buruk antara lug elektroda positif dan negatif dan kolektor cairan, pengelasan virtual, ketahanan baterai yang tinggi. Parameter pengelasan yang tepat harus dipilih selama pengelasan, dan parameter pengelasan seperti daya pengelasan, amplitudo dan waktu harus dioptimalkan melalui DOE, dan kualitas pengelasan harus dinilai dari kekuatan dan tampilan pengelasan.

(7) belitan yang buruk atau laminasi yang buruk, celah antara diafragma, pelat positif dan pelat negatif besar, dan impedansi ion besar.

(8) Elektrolit baterai tidak sepenuhnya disusupkan ke elektroda dan diafragma positif dan negatif, dan tunjangan desain elektrolit tidak mencukupi, yang juga akan menyebabkan impedansi ionik yang besar pada baterai.

(9) Proses pembentukannya buruk, permukaan anoda grafit SEI tidak stabil, mempengaruhi resistansi internal baterai.

(10) Lainnya, seperti pengemasan yang buruk, pengelasan telinga tiang yang buruk, kebocoran baterai dan kadar air yang tinggi, berdampak besar pada resistansi internal baterai lithium.

Kedua, bahan

(1) Resistansi anoda dan bahan anoda besar.

(2) Pengaruh bahan diafragma. Seperti ketebalan diafragma, ukuran porositas, ukuran pori dan sebagainya. Ketebalan terkait dengan resistansi internal, semakin tipis resistansi internal semakin kecil, sehingga mencapai pengisian dan pelepasan daya tinggi. Sekecil mungkin di bawah kekuatan mekanik tertentu, semakin tebal kekuatan tusukan semakin baik. Ukuran pori dan ukuran pori diafragma berhubungan dengan impedansi transpor ion. Jika ukuran pori terlalu kecil, akan meningkatkan impedansi ion. Jika ukuran pori terlalu besar, mungkin tidak dapat sepenuhnya mengisolasi bubuk positif dan negatif halus, yang akan dengan mudah menyebabkan korsleting atau ditusuk oleh lithium dendrit.

(3) Pengaruh bahan elektrolit. Konduktivitas ionik dan viskositas elektrolit berhubungan dengan impedansi ionik. Semakin besar impedansi transfer ion, semakin besar resistansi internal baterai, dan semakin serius polarisasi dalam proses pengisian dan pengosongan.

(4) Pengaruh material PVDF positif. Proporsi PVDF yang tinggi atau berat molekul yang tinggi juga akan menyebabkan resistansi internal yang tinggi dari baterai lithium.

(5) Pengaruh bahan konduktif positif. Pemilihan jenis agen konduktif juga penting, seperti SP, KS, grafit konduktif, CNT, graphene, dll., Karena morfologi yang berbeda, kinerja konduktivitas baterai lithium relatif berbeda, sangat penting untuk memilih agen konduktif dengan konduktivitas tinggi dan cocok untuk digunakan.

(6) pengaruh bahan telinga kutub positif dan negatif. Ketebalan telinga kutub tipis, konduktivitasnya buruk, kemurnian bahan yang digunakan tidak tinggi, konduktivitasnya buruk, dan resistansi internal baterainya tinggi.

(7) foil tembaga teroksidasi dan dilas dengan buruk, dan bahan aluminium foil memiliki konduktivitas atau oksida yang buruk di permukaan, yang juga akan menyebabkan resistansi internal baterai yang tinggi.

Gambar

Aspek lainnya

(1) Penyimpangan alat uji resistansi internal. Instrumen harus diperiksa secara teratur untuk mencegah ketidakakuratan hasil tes yang disebabkan oleh ketidakakuratan instrumen.

(2) Resistansi internal baterai yang tidak normal disebabkan oleh pengoperasian yang tidak benar.

(3) Lingkungan produksi yang buruk, seperti kontrol yang longgar terhadap debu dan kelembapan. Debu bengkel melebihi standar, akan menyebabkan peningkatan resistansi internal baterai, self-discharge diperparah. Kelembaban bengkel yang tinggi, juga akan merugikan kinerja baterai lithium.