Site n’iji batrị lithium eme ihe, arụmọrụ batrị na-aga n’ihu na-emebi emebi, tumadi dị ka ike ire ere, mmụba n’ime ime, nkwụsị ike, wdg. Mgbanwe nke nkwụsi ike nke batrị na-emetụta ọnọdụ dị iche iche eji eme ihe dị ka okpomọkụ na omimi omimi. Ya mere, a na-akọwa ihe ndị na-emetụta nguzogide n’ime batrị ahụ n’usoro nhazi nhazi batrị, arụmọrụ akụrụngwa, usoro mmepụta na ọnọdụ ojiji.

Nguzogide bụ nguzogide batrị lithium na-enweta mgbe ihe dị ugbu a na-asọba n’ime batrị mgbe ọ na-arụ ọrụ. N’ozuzu, a na-ekewa nkwụsi ike nke ime batrị lithium n’ime nguzogide ohmic na nguzogide n’ime polarization. Ihe mgbochi ime ohmic mejupụtara ihe electrode, electrolyte, nguzogide diaphragm na nguzogide kọntaktị nke akụkụ ọ bụla. Mgbochi ime n’ime polarization na-ezo aka na nguzogide nke polarization kpatara n’oge mmeghachi omume electrochemical, gụnyere electrochemical polarization nke ime nkwụsi ike na nkwụsi ike n’ime ime. A na-ekpebi nkwụsi ike n’ime ohmic nke batrị site na mkpokọta conductivity nke batrị ahụ, yana nkwụsi ike nke ime batrị na-ekpebi site na ọnụọgụ mgbasa ozi siri ike nke ion lithium na electrode na-arụ ọrụ.

Nguzogide Ohm

A na-ekewa nguzogide ohmic n’ime akụkụ atọ, otu bụ impedance ionic, nke ọzọ bụ impedance eletrọnịkị, nke atọ bụ mgbochi kọntaktị. Anyị na-atụ anya na nkwụsi ike n’ime batrị lithium dị ntakịrị ka o kwere mee, yabụ anyị kwesịrị ime ihe dị iche iche iji belata nguzogide n’ime ohmic maka ihe atọ a.

Ion impedance

Nguzogide ion batrị lithium na-ezo aka na nfefe nke ion lithium n’ime batrị. N’ime batrị lithium, ọsọ ọsọ lithium ion na-arụ ọrụ na-arụkwa ọrụ dị mkpa, na ihe ndị dị mma na nke na-adịghị mma, ndị na-ekesa, na electrolyte na-emetụta nguzogide ion. Iji belata ion impedance, ị ga-eme ihe ndị a:

Gbaa mbọ hụ na ihe ndị dị mma na ndị na-adịghị mma na electrolyte nwere ezigbo wettability

Ọ dị mkpa ịhọrọ njupụta njupụta kwesịrị ekwesị mgbe ị na-emepụta mpempe osisi. Ọ bụrụ na njupụta compaction dị oke ibu, electrolyte adịghị mfe ịbanye, nke ga-eme ka nkwụsị ion dịkwuo elu. Maka mpempe osisi na-adịghị mma, ọ bụrụ na ihe nkiri SEI nke a na-emepụta n’elu ihe na-arụ ọrụ n’oge ụgwọ mbụ na nkwụsị dị oke, ọ ga-eme ka nkwụsị ion dịkwuo elu. N’oge a, ọ dị mkpa iji dozie usoro nhazi nke batrị iji dozie ya.

Mmetụta nke electrolyte

Eletrọt ga-enwerịrị itinye uche kwesịrị ekwesị, viscosity na conductivity. Mgbe viscosity nke electrolyte dị oke elu, ọ naghị akwado ntinye n’etiti electrolyte na ihe ndị na-arụ ọrụ nke electrodes dị mma na nke na-adịghị mma. N’otu oge ahụ, electrolyte na-achọkwa ntanye dị ala, oke ntinye uche adịghịkwa adaba na ntinye ya na ntinye ya. Ntughari nke electrolyte bụ ihe kachasị mkpa na-emetụta nguzogide ion, nke na-ekpebi ịkwaga ion.

Mmetụta nke diaphragm na nguzogide ion

Isi ihe na-emetụta diaphragm na nguzogide ion bụ: nkesa electrolyte na diaphragm, mpaghara diaphragm, ọkpụrụkpụ, nha pore, porosity, na tortuosity coefficient. Maka diaphragm seramiiki, ọ dịkwa mkpa iji gbochie ihe ndị dị na seramiiki ka ọ ghara igbochi pores nke diaphragm, nke na-adịghị mma na-agafe ion. N’ịhụ na electrolyte na-abanye n’ụzọ zuru ezu n’ime diaphragm, ọ dịghị oke electrolyte fọdụrụ na ya, nke na-ebelata arụmọrụ nke electrolyte.

Igwe ọkụ eletrik

Enwere ọtụtụ ihe na-emetụta ihe mgbochi eletriki, nke nwere ike imeziwanye site na akụkụ dị ka ihe na usoro.

Efere dị mma na adịghị mma

Ihe ndị bụ isi na-emetụta ihe mgbochi elektrọnik nke efere dị mma na nke na-adịghị mma bụ: kọntaktị n’etiti ihe na-arụ ọrụ na onye na-anakọta ugbu a, ihe ndị na-emepụta ihe na-arụ ọrụ n’onwe ya, na njedebe nke efere ahụ. Ihe na-arụsi ọrụ ike kwesịrị ịdị na kọntaktị zuru oke na elu onye na-anakọta ugbu a, nke a pụrụ ịtụle site na onye na-anakọta ọla kọpa ugbu a, ihe ndabere nke aluminum foil, na nchikota nke pastes electrode dị mma na nke na-adịghị mma. Porosity nke ihe dị ndụ n’onwe ya, ihe ndị na-emepụta ihe ndị dị n’elu ihe ndị ahụ, na ngwakọta na-enweghị isi na onye na-eduzi ihe, wdg, ga-eme ka ihe mgbochi eletrik gbanwee. Mpempe efere polar dị ka njupụta nke ihe dị ndụ dị ntakịrị, ọdịiche dị n’etiti ihe ndị ahụ dị oke ibu, nke na-adịghị mma maka nhazi electron.

Diaphragm

Isi ihe na-emetụta ihe mgbochi elektrọnik nke diaphragm bụ: ọkpụrụkpụ diaphragm, porosity, na ngwaahịa ndị dị na ụgwọ na usoro nkwụsị. Abụọ ndị mbụ dị mfe nghọta. Mgbe a gbasasịrị batrị ahụ, a na-ahụkarị akwa oyi akwa nke agba aja aja na nkewa, gụnyere graphite negative electrode na mmeghachi omume ya, nke ga-egbochi pores diaphragm ma belata ọrụ batrị.

Mkpụrụ nchịkọta ihe ugbu a

Ihe, ọkpụrụkpụ, obosara nke onye na-anakọta ugbu a na ogo kọntaktị na taabụ niile na-emetụta ihe mgbochi eletrik. Onye nchịkọta ugbu a kwesịrị ịhọrọ mkpụrụ nke na-adịghị oxidized na passivated, ma ọ bụghị ya, ọ ga-emetụta ihe mgbochi ahụ. Ịgbado ọkụ na-adịghị mma n’etiti ọla kọpa na aluminom foil na taabụ ga-emetụtakwa mgbochi eletrik.

Kpọtụrụ nguzogide

A na-emepụta nguzogide kọntaktị n’etiti kọntaktị dị n’etiti ọla kọpa na aluminum foil na ihe na-arụ ọrụ, ọ dị mkpa ka a na-akwụ ụgwọ nlebara anya na nchikota nke mma na electrode pastes.

Nguzogide dị n’ime polarized

Mgbe nke ugbu a na-agafe na electrodes, ihe na-eme na electrode nwere ike ịpụ na ike nha nha electrode ka a na-akpọ electrode polarization. Polarization gụnyere ohmic polarization, electrochemical polarization na itinye uche. Nkwụsi ike nke polarization na-ezo aka na nkwụsi ike nke ime site na polarization nke electrode dị mma na electrode ọjọọ nke batrị n’oge mmeghachi omume electrochemical. Ọ nwere ike igosipụta ịdị n’ime batrị batrị, mana ọ naghị adabara mmepụta n’ihi mmetụta nke ọrụ na usoro. Nguzogide polarization dị n’ime adịghị adịgide adịgide, ọ na-agbanwekwa na oge n’oge usoro nchaji na nchaji. Nke a bụ n’ihi na ihe mejupụtara nke ihe na-arụ ọrụ, ntinye uche na okpomọkụ nke electrolyte na-agbanwe mgbe niile. Nguzogide ohmic dị n’ime na-erube isi n’iwu Ohm, na nkwụsi ike nke ime ime na-abawanye site na mmụba nke njupụta dị ugbu a, mana ọ bụghị njikọ dị n’ahịrị. Ọ na-abawanye n’ahịrị ka logarithm nke njupụta dị ugbu a na-abawanye.

Mmetụta imewe ihe owuwu

N’ime nhazi nhazi batrị, na mgbakwunye na riveting na ịgbado ọkụ nke ihe owuwu batrị n’onwe ya, ọnụọgụ, nha, na ọnọdụ nke taabụ batrị na-emetụta kpọmkwem nkwụsi ike nke batrị ahụ. Ruo n’ókè ụfọdụ, ịba ụba nke taabụ nwere ike ibelata nguzogide nke batrị nke ọma. Ọnọdụ nke taabụ na-emetụtakwa nguzogide nke ime batrị. Nguzogide n’ime nke batrị ọnya na ọnọdụ taabụ n’isi nke mpempe osisi dị mma na nke na-adịghị mma bụ nke kachasị ukwuu. Tụnyere batrị ọnya, batrị laminated dakọtara na ọtụtụ obere batrị n’otu n’otu. , Ihe mgbochi ime ya dị obere.

Mmetụta arụmọrụ akụrụngwa

Positive and negative active materials

Na batrị lithium, ihe electrode dị mma bụ akụkụ nchekwa lithium, nke na-ekpebi arụmọrụ nke batrị lithium. The nti electrode ihe tumadi mma electronic conductivity n’etiti ahụ site mkpuchi na doping. Dịka ọmụmaatụ, doping na Ni na-eme ka ike nke njikọ PO dịkwuo ike, na-eme ka nhazi nke LiFePO4/C guzosie ike, na-eme ka ụda cell dịkwuo elu, ma nwee ike ibelata nkwụghachi ụgwọ nke ihe electrode dị mma. Mmụba dị ịrịba ama na polarization activation, karịsịa mgbake polarization nke electrode na-adịghị mma, bụ isi ihe kpatara polarization siri ike. Ibelata urughuru nha nke electrode na-adịghị mma nwere ike ibelata polarization na-arụ ọrụ nke electrode na-adịghị mma. Mgbe siri ike na-adọ urughuru size nke na-adịghị mma electrode na-ebelata site na ọkara, na-arụ ọrụ polarization nwere ike ibelata 45%. Ya mere, n’ihe gbasara imewe batrị, nyocha na mmelite nke ihe ndị dị mma na ndị na-adịghị mma n’onwe ha dịkwa mkpa.

Onye na-eduzi ihe

A na-eji graphite na carbon ojii eme ihe n’ọtụtụ ebe n’ọhịa batrị lithium n’ihi ezigbo ihe ha nwere. N’iji ya tụnyere graphite dabeere conductive gị n’ụlọnga, nti electrode na carbon ojii dabeere conductive n’ụlọnga nwere mma batrị ọnụego arụmọrụ, n’ihi na graphite dabeere conductive gị n’ụlọnga nwere flaky urughuru morphology, nke na-eme ka a nnukwu abawanye na pore tortuosity na nnukwu ọnụego, na Li mmiri mmiri frasi mgbasa dị mfe ime The onu na usoro amachi ihapu ikike. Batrị na CNT agbakwunyere nwere obere nguzogide dị n’ime, n’ihi na e jiri ya tụnyere njikọ dị n’etiti graphite / carbon black na ihe na-arụ ọrụ, carbon nanotubes fibrous na-ejikọta ya na ihe na-arụ ọrụ, nke nwere ike ibelata interface impedance nke batrị.

Onye nchịkọta ugbu a

Mbelata nguzogide interface n’etiti onye na-anakọta ugbu a na ihe na-arụ ọrụ na imeziwanye ike njikọ dị n’etiti abụọ bụ ụzọ dị mkpa iji melite arụmọrụ nke batrị lithium. Ikpuchi mkpuchi carbon na-eduzi n’elu foil aluminom na ọgwụgwọ corona na foil aluminom nwere ike belata ihe mgbochi interface nke batrị ahụ nke ọma. E jiri ya tụnyere foil aluminom nkịtị, iji ihe mkpuchi aluminom nwere carbon nwere ike ibelata nguzogide batrị n’ime ihe dịka 65%, ma nwee ike ibelata mmụba nke nguzogide batrị n’oge eji. Enwere ike ibelata nguzogide AC nke ime corona nke aluminom aluminom site na ihe dịka 20%. N’ihe a na-ejikarị 20% ~ 90% SOC, nkwụsi ike nke ime DC n’ozuzu dị ntakịrị ma mmụba na-eji nwayọọ nwayọọ dị ntakịrị ka omimi nke mwepu na-abawanye.

Diaphragm

Ntugharị ion n’ime batrị na-adabere na mgbasa nke ion Li na electrolyte site na diaphragm porous. Mmụba mmiri mmiri na ike wetting nke diaphragm bụ isi ihe na-emepụta ọwa ion dị mma. Mgbe diaphragm nwere oke mmịnye mmiri dị elu yana usoro porous, enwere ike imeziwanye ya. Ịrụ ọrụ na-ebelata mgbochi batrị ma na-eme ka arụmọrụ ọnụego batrị dịkwuo mma. E jiri ya tụnyere akpụkpọ ụkwụ ndị nkịtị, seramiiki diaphragm na diaphragm nwere rọba nwere ike ọ bụghị naanị na-eme ka nguzogide diaphragm dị elu dịkwuo elu, kamakwa na-eme ka mmịnye mmiri na ike wet nke diaphragm dịkwuo elu. Mgbakwunye nke SiO2 seramiiki mkpuchi na PP diaphragm nwere ike ime ka diaphragm banye mmiri mmiri Olu mụbara site na 17%. Mkpuchi 1μm PVDF-HFP na PP/PE mejupụtara diaphragm, ọnụego nnabata mmiri nke diaphragm na-abawanye site na 70% ruo 82%, na nkwụsi ike nke cell na-ebelata karịa 20%.

Site na akụkụ nke usoro nrụpụta na ọnọdụ ojiji, ihe ndị na-emetụta nkwụsi ike n’ime batrị gụnyere gụnyere:

Usoro ihe na-emetụta

Pịpịa

The uniformity nke slurry dispersion n’oge agwakọta na-emetụta ma conductive gị n’ụlọnga nwere ike uniformly chụsasịrị na nọ n’ọrụ ihe na nso kọntaktị na ya, nke metụtara esịtidem iguzogide batrị. Site n’ịbawanye mgbasa ozi dị elu, enwere ike imeziwanye ịdị n’otu nke mgbasa ozi slurry, na nguzogide n’ime batrị ga-adị ntakịrị. Site n’ịgbakwunye surfactant, ịdị n’otu nke nkesa nke onye na-eduzi ihe na electrode nwere ike ime ka ọ dịkwuo mma, a pụkwara ibelata polarization electrochemical na voltaji na-agbapụta etiti.

mkpuchi

Njupụta mpaghara bụ otu n’ime ihe dị mkpa nke imewe batrị. Mgbe ike batrị na-adịgide adịgide, ịba ụba njupụta elu nke mpempe osisi ahụ ga-ebelata ngụkọta ogologo nke onye na-anakọta ugbu a na diaphragm, na nkwụsị ohmic nke batrị ga-ebelata ya. Ya mere, n’ime ebe ụfọdụ, Nguzogide n’ime batrị na-ebelata ka njupụta mpaghara na-abawanye. Mbugharị na nkewa nke ihe mgbaze ụmụ irighiri n’oge mkpuchi na ihicha nwere njikọ chiri anya na okpomọkụ nke oven, nke na-emetụta kpọmkwem nkesa nke ihe nkedo na conductive gị n’ụlọnga na osisi ibe, na mgbe ahụ na-emetụta guzobe nke conductive okporo n’ime osisi ibe. Ya mere, mkpuchi mkpuchi na ihicha usoro okpomọkụ bụkwa usoro dị mkpa maka ịkwalite arụmọrụ batrị.

inyefe

Ruo n’ókè ụfọdụ, nguzogide dị n’ime batrị na-ebelata ka njupụta njupụta na-abawanye. N’ihi na njupụta njupụta na-abawanye, anya dị n’etiti irighiri ihe akụrụngwa na-ebelata. Ka kọntaktị dị n’etiti ụmụ irighiri ihe, otú ahụ ka àkwà mmiri na ọwa na-eme ka ọ dịkwuo mma, na batrị A na-ebelata ihe mgbochi. A na-enweta njikwa nke njupụta njupụta nke ukwuu site na oke ibugharị. Ọkpụrụkpụ mpịakọta dị iche iche na-enwe mmetụta ka ukwuu na nguzogide dị n’ime batrị. Mgbe oke mpịakọta ahụ buru ibu, nkwụchi kọntaktị dị n’etiti ihe na-arụ ọrụ na onye na-anakọta ugbu a na-abawanye n’ihi ọdịda nke ihe na-arụ ọrụ ka a ga-atụgharị nke ọma, na nkwụsị nke ime batrị na-abawanye. Mgbe batrị gbachara okirikiri, a na-emepụta mgbawa n’elu oghere electrode dị mma nke batrị nwere oke ntụgharị dịtụ oke, nke ga-eme ka nkwụghachi kọntaktị dị n’etiti ihe na-arụ ọrụ nke ogwe osisi na onye na-anakọta ugbu a.

Pole ibe ntughari oge

Oge shelf dị iche iche nke electrode dị mma nwere mmetụta dị ukwuu na nguzogide n’ime batrị. Mgbe oge shelf dị mkpụmkpụ, nkwụsi ike nke ime batrị ga-abawanye nwayọọ nwayọọ n’ihi mmetụta nke mkpuchi mkpuchi carbon n’elu lithium iron phosphate na lithium iron phosphate; Mgbe batrị na-ahapụ ogologo oge (karịa 23h), nkwụsị nke ime batrị na-abawanye nke ukwuu n’ihi ngwakọta nke mmeghachi omume nke lithium iron phosphate na mmiri na ntinye nke nrapado. Ya mere, ọ dị mkpa iji nlezianya chịkwaa oge ntụgharị nke mpempe osisi na mmepụta n’ezie.

Ngwunye mmiri mmiri

Ionic conductivity nke electrolyte na-ekpebi nguzogide dị n’ime na njirimara ọnụego nke batrị. Ihe omume nke electrolyte na-adaba na viscosity nke ihe mgbaze, ọ na-emetụtakwa ntinye nke nnu lithium na nha nke anions. Na mgbakwunye na nyocha kachasị mma na conductivity, olu ntụtụ na oge infiltration mgbe ịgba ọgwụ gasịrị na-emetụtakwa nkwụsi ike nke ime batrị ahụ ozugbo. Obere ogwu ogbugba ma ọ bụ oge ntinye ezughị ezu ga-eme ka nguzogide batrị dị n’ime batrị buru ibu, si otú ahụ na-emetụta batrị ike igwu egwu.

Mmetụta nke ọnọdụ ojiji

okpomọkụ

Mmetụta nke okpomọkụ na nguzogide dị n’ime bụ doro anya. Na-ebelata okpomọkụ, na-eji nwayọọ nwayọọ na-ebufe ion n’ime batrị ma na-abawanye nguzogide nke ime batrị ahụ. Enwere ike kewaa ihe mgbochi batrị ka ọ bụrụ nnukwu ihe mgbochi, mgbochi akpụkpọ anụ SEI, na mgbochi mbufe chaja. Nnukwu impedance na SEI membrane impedance na-emetụta nke ọma site na electrolyte ionic conductivity, na mgbanwe mgbanwe na obere okpomọkụ kwekọrọ na mgbanwe mgbanwe nke electrolyte conductivity. E jiri ya tụnyere mmụba nke nnukwu impedance na ihe nkiri SEI na okpomọkụ dị ala, nkwụsị mmeghachi omume ụgwọ na-abawanye nke ọma na mbelata okpomọkụ. N’okpuru -20 Celsius C, impedance mmeghachi omume chaj na-akpata ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ 100% nke mkpokọta nguzogide nke ime batrị.

SoC

Mgbe batrị dị na SOC dị iche iche, nguzogide ya dị n’ime ya dịkwa iche, karịsịa nkwụsi ike nke DC na-emetụta arụmọrụ batrị ahụ ozugbo, wee gosipụta arụmọrụ batrị na ọnọdụ n’ezie: nguzogide DC nke batrị lithium dịgasị iche na omimi nke mwepu DOD nke batrị Nguzogide n’ime adịghị agbanwe agbanwe na oge nkwụsị 10% ~ 80%. N’ozuzu, nguzogide dị n’ime na-abawanye nke ukwuu na omimi mwepu miri emi.

nchekwa

Ka oge nchekwa nke batrị lithium-ion na-abawanye, batrị na-aga n’ihu na-akawanye nká, na nguzogide nke ime ha na-aga n’ihu na-abawanye. Ụdị batrị lithium dị iche iche nwere ogo mgbanwe dị iche iche na nguzogide dị n’ime. Mgbe ogologo oge nchekwa maka ọnwa 9-10 gasịrị, mmụba nke nguzogide n’ime batrị LFP dị elu karịa nke batrị NCA na NCM. Ọnụego mmụba nke nguzogide dị n’ime metụtara oge nchekwa, okpomọkụ nchekwa na nchekwa SOC

okirikiri

Ma ọ bụ nchekwa ma ọ bụ ịnya igwe, ọnọdụ okpomọkụ nwere otu mmetụta ahụ na nguzogide n’ime batrị. Ihe dị elu nke okpomọkụ okirikiri, na-abawanye ụba nke nguzogide n’ime. Ogologo oge okirikiri dị iche iche nwere mmetụta dị iche iche na nguzogide dị n’ime batrị. Mgbochi nke ime batrị na-abawanye na mmụba nke ịdị omimi nke ụgwọ na nkwụsị, na mmụba nke nkwụsi ike dị n’ime ya dị ka mmụba nke ịdị omimi nke ụgwọ na nkwụsị. Na mgbakwunye na mmetụta nke ịdị omimi nke ụgwọ na mwepụ na okirikiri, ụgwọ ebipụ voltaji nwekwara mmetụta: oke ala ma ọ bụ oke elu elu nke voltaji ụgwọ ga-eme ka interface impedance nke electrode, na a. Passivation film-apụghị kpụrụ nke ọma n’okpuru a oke ala elu voltaji, na Oke elu voltaji elu ịgba ga-eme ka electrolyte oxidize na decompose n’elu nke LiFePO4 electrode na-etolite ngwaahịa na ala eletriki conductivity.

ọzọ

Batrị lithium a na-etinye n’ụgbọ ala ga-enweta ọnọdụ okporo ụzọ adịghị mma na ngwa bara uru, mana ọmụmụ achọpụtala na gburugburu ịma jijiji nke batrị lithium anaghị enwe mmetụta ọ bụla na nkwụsi ike nke batrị lithium n’oge usoro ngwa.

Outlook

Nguzogide ime bụ oke dị mkpa iji tụọ ịrụ ọrụ ike lithium-ion wee nyochaa ndụ batrị. Ka nnukwu nguzogide dị n’ime ya, na-akawanye arụmọrụ ọnụego batrị, yana ngwa ngwa ọ na-abawanye n’oge nchekwa na imegharị ihe. Nkwụsi ike dị n’ime ahụ metụtara nhazi batrị, njirimara ihe batrị na usoro nrụpụta, yana mgbanwe na mgbanwe na ọnọdụ okpomọkụ na ọnọdụ ụgwọ. Ya mere, mmepe nke obere batrị na-eguzogide batrị bụ isi ihe na-eme ka arụmọrụ batrị dịkwuo mma, ma n’otu oge ahụ, ịmara iwu mgbanwe nke nguzogide batrị nwere ihe dị mkpa bara uru maka amụma ndụ batrị.