Miturut syarat kanca klompok, pirembagan babagan pangerten babagan pangisi daya cepet baterei lithium:

Gambar kasebut

Gunakake diagram iki kanggo nggambarake proses ngisi daya baterei. Abscissa punika wektu lan ordinate punika voltase. Ing tataran pangisian daya wiwitan baterei lithium, bakal ana proses pra-isi saiki cilik, yaiku CC pre-charge, sing tujuane kanggo nyetabilake bahan anoda lan katoda. Sawise iku, baterei bisa disetel kanggo Ngisi daya kanthi arus dhuwur, yaiku CC Fast Charge, sawise baterei stabil. Pungkasan, mlebu mode ngisi voltase konstan (CV). Kanggo baterei lithium, sistem miwiti mode pangisian daya voltase pancet nalika voltase tekan 4.2V, lan arus pangisi daya mboko sithik nganti ngisi daya rampung nalika voltase luwih murah tinimbang nilai tartamtu.

Sajrone kabeh proses, ana arus pangisian daya standar sing beda kanggo macem-macem baterei. Contone, kanggo produk 3C, arus pangisi daya standar umume 0.1C-0.5C, dene kanggo baterei daya dhuwur, pangisian daya standar umume 1C. Saiki pangisi daya sing sithik uga dianggep kanggo safety baterei. Dadi, ngomong ing wektu biasa pangisian cepet, iku kanggo titik kaping pirang-pirang luwih dhuwur tinimbang saiki daya standar kanggo puluhan kaping.

Sawetara wong ngomong yen ngisi baterei lithium kaya ngombe bir, cepet lan ngisi bir kanthi cepet, nanging akeh busa. Iku alon, alon, nanging akeh bir, padhet. Ngisi daya cepet ora mung ngirit wektu ngisi daya, nanging uga ngrusak baterei dhewe. Amarga fenomena polarisasi ing baterei, arus pangisi daya maksimum sing bisa ditampa bakal suda kanthi nambah siklus pangisian daya lan discharge. Nalika ngisi terus-terusan lan arus pangisi daya gedhe, konsentrasi ion ing elektroda mundhak lan polarisasi intensif, lan voltase terminal baterei ora bisa langsung cocog karo pangisian daya / energi kanthi proporsi linier. Ing wektu sing padha, daya saiki dhuwur, Tambah saka resistance internal bakal mimpin kanggo intensified efek panas Joule (Q = I2Rt), nggawa reaksi sisih, kayata dekomposisi reaksi elektrolit, produksi gas lan sawetara masalah, faktor risiko. mundhak dumadakan, wis impact ing safety baterei, urip baterei non-daya bakal nemen shortened.

01

Bahan anoda

Proses ngisi daya baterei lithium kanthi cepet yaiku migrasi kanthi cepet lan embedding Li + ing materi anoda. Ukuran partikel saka materi katoda bisa mengaruhi wektu respon lan path difusi ion ing proses elektrokimia baterei. Miturut panaliten, koefisien difusi ion lithium mundhak kanthi nyuda ukuran butir materi. Nanging, kanthi nyuda ukuran partikel materi, bakal ana aglomerasi partikel serius ing produksi pulping, sing nyebabake dispersi sing ora rata. Ing wektu sing padha, nanopartikel bakal ngurangi Kapadhetan compaction saka sheet elektroda, lan nambah area kontak karo elektrolit ing proses ngisi lan discharge reaksi sisih, mengaruhi kinerja baterei.

Cara sing luwih dipercaya yaiku ngowahi materi elektroda positif kanthi lapisan. Contone, konduktivitas LFP dhewe ora apik banget. Lapisan permukaan LFP nganggo bahan karbon utawa bahan liyane bisa nambah konduktivitas, sing bisa nambah kinerja baterei kanthi cepet.

02

Bahan anoda

Pangisian daya baterei lithium kanthi cepet tegese ion litium bisa cepet metu lan “nglangi” menyang elektroda negatif, sing mbutuhake bahan katoda nduweni kemampuan litium semat cepet. Bahan anoda sing digunakake kanggo ngisi baterei lithium kanthi cepet kalebu bahan karbon, lithium titanate lan sawetara bahan anyar liyane.

Kanggo bahan karbon, ion litium luwih disenengi dilebokake ing grafit ing kondisi pangisi daya konvensional amarga potensial embedding litium padha karo presipitasi litium. Nanging, ing kondisi daya cepet utawa suhu kurang, ion lithium bisa precipitate ing lumahing lan mbentuk dendrite lithium. Nalika dendrite lithium punctured SEI, Li + mundhut sekunder disebabake lan kapasitas baterei suda. Nalika logam lithium tekan tingkat tartamtu, bakal tuwuh saka elektroda negatif menyang diaphragm, nyebabake risiko short circuit baterei.

Minangka kanggo LTO, iku belongs kanggo “non galur” materi anoda oksigen-ngemot, kang ora gawé SEI sak operasi baterei, lan nduweni kemampuan naleni kuwat karo lithium ion, kang bisa nyukupi syarat daya cepet lan release. Ing wektu sing padha, amarga SEI ora bisa dibentuk, materi anoda bakal langsung kontak karo elektrolit, sing nyebabake reaksi samping. Masalah generasi gas baterei LTO ora bisa ditanggulangi, lan mung bisa alleviated dening modifikasi lumahing.

03

Cairan elektroda

Kaya sing kasebut ing ndhuwur, ing proses ngisi daya cepet, amarga ora konsistensi tingkat migrasi ion lithium lan tingkat transfer elektron, baterei bakal duwe polarisasi gedhe. Supaya kanggo nyilikake reaksi negatif disebabake polarisasi baterei, ing ngisor iki telung TCTerms dibutuhake kanggo berkembang elektrolit ing: 1, dhuwur disosiasi uyah elektrolit; 2, komposit solvent – viskositas ngisor; 3, kontrol antarmuka – impedansi membran ngisor.

04

Hubungan antara teknologi produksi lan ngisi cepet

Sadurunge, syarat lan pengaruh ngisi cepet dianalisis saka telung bahan utama, kayata bahan elektroda positif lan negatif lan cairan elektroda. Ing ngisor iki minangka desain proses sing nduwe pengaruh sing relatif gedhe. Parameter teknologi produksi baterei langsung mengaruhi resistensi migrasi ion lithium ing saben bagean baterei sadurunge lan sawise aktivasi baterei, saéngga paramèter teknologi persiapan baterei duwe pengaruh penting ing kinerja baterei ion lithium.

(1) lumpur

Kanggo sifat slurry, ing tangan siji, perlu supaya agen konduktif disebarake kanthi rata. Amarga agen konduktif disebarake kanthi rata ing antarane partikel zat aktif, jaringan konduktif sing luwih seragam bisa dibentuk ing antarane zat aktif lan zat aktif lan cairan kolektor, sing nduweni fungsi ngumpulake arus mikro, ngurangi resistensi kontak, lan bisa nambah tingkat gerakan elektron. Ing tangan liyane kanggo nyegah over-dispersion saka agen konduktif. Ing proses ngisi daya lan discharging, struktur kristal anoda lan bahan katoda bakal owah, sing bisa nyebabake peeling agen konduktif, nambah resistensi internal baterei, lan mengaruhi kinerja.

(2) Kapadhetan banget parsial

Ing teori, baterei multiplier lan baterei kapasitas dhuwur ora kompatibel. Nalika Kapadhetan polarisasi elektrods positif lan negatif kurang, kecepatan difusi ion lithium bisa tambah, lan resistance migrasi ion lan elektron bisa suda. Kapadhetan permukaan sing luwih murah, elektroda sing luwih tipis, lan owah-owahan struktur elektroda sing disebabake dening selipan terus-terusan lan ngeculake ion lithium sing tanggung jawab lan discharge uga luwih cilik. Nanging, yen Kapadhetan lumahing banget kurang, Kapadhetan energi baterei bakal suda lan biaya bakal mundhak. Mulane, Kapadhetan lumahing kudu dianggep komprehensif. Tokoh ing ngisor iki minangka conto baterei lithium kobalt sing diisi daya ing 6C lan dibuwang ing 1C.

Gambar kasebut

(3) Konsistensi lapisan polar

Sadurunge, kanca takon, apa inconsistency Kapadhetan arang banget sebagean duwe impact ing baterei? Ing kene, kanggo kinerja pangisi daya cepet, sing utama yaiku konsistensi piring anoda. Yen Kapadhetan lumahing negatif ora seragam, porositas internal materi urip bakal beda-beda nemen sawise Rolling. Bentenipun porositas bakal mimpin kanggo prabédan distribusi saiki internal, kang bakal mengaruhi tatanan lan kinerja SEI ing tataran tatanan saka baterei, lan wekasanipun mengaruhi kinerja cepet daya baterei.

(4) Kapadhetan kompaksi lembaran kutub

Kenapa pole kudu dipadatkan? Salah sijine yaiku kanggo nambah energi tartamtu saka baterei, liyane kanggo nambah kinerja baterei. Kapadhetan kompaksi paling luweh beda-beda gumantung karo materi elektroda. Kanthi nambah Kapadhetan compaction, cilik porositas saka sheet elektroda, sing nyedhaki sambungan antarane partikel, lan cilik kekandelan saka sheet elektroda ing Kapadhetan lumahing padha, supaya path migrasi ion Lithium bisa suda. Nalika Kapadhetan compaction gedhe banget, efek infiltrasi saka elektrolit ora apik, kang bisa numpes struktur materi lan distribusi saka agen konduktif, lan mengko masalah nduwurke tumpukan bakal kelakon. Kajaba iku, baterei lithium kobalt diisi ing 6C lan dibuwang ing 1C, lan pengaruh kapadhetan kompaksi ing kapasitas khusus discharge ditampilake kaya ing ngisor iki:

Gambar kasebut

05

Formasi tuwa lan liya-liyane

Kanggo baterei negatif karbon, pembentukan – tuwa minangka proses kunci baterei lithium, sing bakal mengaruhi kualitas SEI. Kekandelan SEI ora seragam utawa struktur ora stabil, sing bakal mengaruhi kapasitas ngisi daya cepet lan siklus urip baterei.

Saliyane ing sawetara faktor penting ing ndhuwur, produksi sel, sistem pangisian daya lan discharge bakal duwe pengaruh gedhe ing kinerja baterei lithium. Kanthi perpanjangan wektu layanan, tingkat pangisian daya baterei kudu dikurangi kanthi moderat, yen polarisasi bakal saya tambah.

kesimpulan

Inti saka ngisi daya cepet lan mbuwang baterei lithium yaiku ion litium bisa dideleng kanthi cepet ing antarane bahan anoda lan katoda. Properti material, desain proses lan sistem ngisi daya lan mbuwang baterei kabeh mengaruhi kinerja ngisi daya saiki. Stabilitas struktur bahan anoda lan anoda kondusif kanggo proses delithium kanthi cepet tanpa nyebabake ambruk struktural, ion lithium ing tingkat difusi materi luwih cepet, supaya bisa tahan ngisi daya saiki sing dhuwur. Amarga mismatch antarane kacepetan migrasi ion lan tingkat transfer elektron, polarisasi bakal kelakon ing proses ngisi daya lan discharging, supaya polarisasi kudu nyilikake kanggo nyegah udan logam lithium lan ngurangi kapasitas kanggo mengaruhi urip.