នៅពេលដែលចំនួននៃវដ្តនៃការសាក និងការបញ្ចេញកើនឡើង សមត្ថភាពថ្មនឹងបន្តធ្លាក់ចុះ។ នៅពេលដែលសមត្ថភាពធ្លាក់ចុះដល់ 75% ទៅ 80% នៃសមត្ថភាពដែលបានវាយតម្លៃនោះ ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងត្រូវបានចាត់ទុកថាស្ថិតក្នុងស្ថានភាពបរាជ័យ។ អត្រាបញ្ចេញ ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពថ្ម និងសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ មានឥទ្ធិពលកាន់តែខ្លាំងទៅលើសមត្ថភាពបញ្ចេញរបស់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។

ក្រដាសនេះប្រកាន់យកលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យនៃការសាកថ្ម និងការបញ្ចេញនៃវ៉ុលថេរ និងការបញ្ចូលចរន្តថេរ និងការឆក់ចរន្តថេរសម្រាប់ថ្ម។ អត្រាបញ្ចេញ ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពបញ្ចេញថ្ម និងសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញត្រូវបានប្រើជាបន្តបន្ទាប់ជាអថេរ ហើយការពិសោធន៍រង្វិលត្រូវបានអនុវត្តជាបរិមាណ ហើយអត្រាបញ្ចេញ និងសីតុណ្ហភាពបញ្ចេញថ្មត្រូវបានវិភាគក្រោមសម្ភារៈ cathode ផ្សេងៗគ្នា។ ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាព សីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ និងពេលវេលាវដ្តលើសមត្ថភាពបញ្ចេញរបស់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។

1. កម្មវិធីពិសោធន៍មូលដ្ឋាននៃថ្ម

វត្ថុធាតុវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមានគឺខុសគ្នា ហើយអាយុកាលនៃវដ្តប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង ដែលប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសមត្ថភាពរបស់ថ្ម។ ផូស្វ័រដែកលីចូម (LFP) និងវត្ថុធាតុនីកែល-កូបល-ម៉ង់ហ្គាណែស ternary (NMC) ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាសម្ភារៈ cathode សម្រាប់ថ្មបន្ទាប់បន្សំលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ជាមួយនឹងគុណសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីតារាងទី 1 ថាសមត្ថភាពដែលបានវាយតម្លៃ វ៉ុលបន្ទាប់បន្សំ និងអត្រាបញ្ចេញនៃថ្ម NMC គឺខ្ពស់ជាងថ្ម LFP ។

សាក​និង​បញ្ចេញ​ថ្ម LFP និង NMC លីចូម-អ៊ីយ៉ុង​ដោយ​យោង​ទៅ​តាម​ការ​សាក​ថ្ម​ចរន្ត​ថេរ និង​វ៉ុល​ថេរ និង​ច្បាប់​បញ្ចេញ​ចរន្ត​ថេរ ហើយ​កត់ត្រា​ការ​សាក​និង​វ៉ុល​កាត់​ផ្តាច់ អត្រា​បញ្ចេញ​ថាមពល​ថ្ម សីតុណ្ហភាព​ពិសោធន៍ និង​ការ​ផ្លាស់ប្ដូរ​សមត្ថភាព​ថ្ម។ លក្ខខណ្ឌក្នុងកំឡុងដំណើរការគិតថ្លៃ និងការបញ្ចេញចោល។

2. ឥទ្ធិពលនៃអត្រាការហូរចេញលើសមត្ថភាពបញ្ចេញ ជួសជុលសីតុណ្ហភាព និងច្បាប់នៃការសាក និងការបញ្ចេញចោល ហើយបញ្ចេញថ្ម LFP និងថ្ម NMC នៅចរន្តថេរដោយយោងទៅតាមអត្រានៃការឆក់ផ្សេងៗគ្នា។

លៃតម្រូវសីតុណ្ហភាពរៀងៗខ្លួន៖ ៣៥, ២៥, ១០, ៥, -៥, -១៥ អង្សាសេ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបភាពទី 35 ថានៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា ដោយការបង្កើនអត្រាបញ្ចេញ សមត្ថភាពបញ្ចេញសរុបនៃថ្ម LFP បង្ហាញពីនិន្នាការធ្លាក់ចុះ។ នៅក្រោមអត្រានៃការឆក់ដូចគ្នា ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពទាបមានឥទ្ធិពលកាន់តែខ្លាំងទៅលើសមត្ថភាពបញ្ចេញរបស់ថ្ម LFP ។

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះក្រោម 0 ℃ សមត្ថភាពបញ្ចេញចោលយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ ហើយសមត្ថភាពមិនអាចត្រឡប់វិញបានទេ។ គួរកត់សម្គាល់ថាថ្ម LFP ធ្វើឱ្យកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរដល់ការថយចុះនៃសមត្ថភាពបញ្ចេញទឹកក្រោមឥទ្ធិពលពីរនៃសីតុណ្ហភាពទាប និងអត្រាបញ្ចេញចោលធំ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយថ្ម LFP ថ្ម NMC មានភាពរសើបជាងទៅនឹងសីតុណ្ហភាព ហើយសមត្ថភាពបញ្ចេញរបស់វាប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ និងអត្រាបញ្ចេញ។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបភាពទី 2 ដែលនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា សមត្ថភាពបញ្ចេញសរុបនៃថ្ម NMC បង្ហាញពីនិន្នាការនៃការពុកផុយដំបូងហើយបន្ទាប់មកកើនឡើង។ នៅក្រោមអត្រាការហូរទឹកដូចគ្នា សីតុណ្ហភាពកាន់តែទាប សមត្ថភាពបញ្ចេញទឹកកាន់តែទាប។

ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃអត្រាបញ្ចេញ សមត្ថភាពបញ្ចេញនៃថ្ម lithium-ion បន្តធ្លាក់ចុះ។ មូលហេតុគឺដោយសារតែប៉ូលឡាស៊ែរធ្ងន់ធ្ងរ តង់ស្យុងបញ្ចេញត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាវ៉ុលកាត់ផ្តាច់ជាមុន ពោលគឺរយៈពេលនៃការឆក់ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ការហូរចេញមិនគ្រប់គ្រាន់ ហើយអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន Li+ មិនរលត់ឡើយ។ បង្កប់ទាំងស្រុង។ នៅពេលដែលអត្រាបញ្ចេញថ្មមានចន្លោះពី 1.5 ដល់ 3.0 សមត្ថភាពបញ្ចេញថាមពលចាប់ផ្តើមបង្ហាញសញ្ញានៃការងើបឡើងវិញដល់កម្រិតផ្សេងៗគ្នា។ នៅពេលដែលប្រតិកម្មនៅតែបន្ត សីតុណ្ហភាពនៃថ្មខ្លួនឯងនឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃអត្រាបញ្ចេញ សមត្ថភាពចលនាកម្ដៅរបស់ Li+ ត្រូវបានពង្រឹង ហើយល្បឿននៃការសាយភាយត្រូវបានពន្លឿន ដូច្នេះល្បឿន de-embed របស់ Li+ ត្រូវបានពន្លឿន និង សមត្ថភាពបញ្ចេញកើនឡើង។ វាអាចត្រូវបានសន្និដ្ឋានថាឥទ្ធិពលទ្វេនៃអត្រាការហូរចេញដ៏ធំនិងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពនៃថ្មខ្លួនវាបណ្តាលឱ្យបាតុភូតដែលមិនមែនជា monotonic នៃថ្ម។

3. ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពថ្មកើនឡើងលើសមត្ថភាពបញ្ចេញ។ ថ្ម NMC រៀងគ្នាត្រូវបានទទួលរងនូវការពិសោធន៍ 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5C នៅសីតុណ្ហភាព 30℃ ហើយខ្សែកោងទំនាក់ទំនងរវាងសមត្ថភាពបញ្ចេញ និងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពនៃថ្ម lithium-ion ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3។ បានបង្ហាញ។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបភាពទី 3 ថានៅក្រោមសមត្ថភាពបញ្ចេញដូចគ្នា អត្រាបញ្ចេញកាន់តែខ្ពស់ ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ ការវិភាគរយៈពេលបីនៃដំណើរការបញ្ចេញចរន្តថេរក្រោមអត្រាការហូរទឹកដូចគ្នាបង្ហាញថាការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពជាចម្បងនៅក្នុងដំណាក់កាលដំបូង និងចុងនៃការឆក់។

ទីបួន ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញលើសមត្ថភាពបញ្ចេញ សីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការល្អបំផុតនៃថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងគឺ 25-40 ℃។ តាមការប្រៀបធៀបនៃតារាងទី 2 និងតារាងទី 3 វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថានៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពទាបជាង 5 ° C នោះ អាគុយទាំងពីរប្រភេទនេះរំសាយចេញយ៉ាងលឿន ហើយសមត្ថភាពបញ្ចេញចោលត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។

បន្ទាប់ពីការពិសោធន៍សីតុណ្ហភាពទាបសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវបានស្ដារឡើងវិញ។ នៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា សមត្ថភាពបញ្ចេញថាមពលថ្ម LFP ថយចុះ 137.1mAh ហើយថ្ម NMC ថយចុះ 47.8mAh ប៉ុន្តែសីតុណ្ហភាពកើនឡើង និងពេលវេលាបញ្ចេញមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថា LFP មានស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ ហើយបង្ហាញតែការអត់ធ្មត់មិនល្អនៅសីតុណ្ហភាពទាប ហើយសមត្ថភាពថ្មមានការថយចុះដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។ ខណៈពេលដែលថ្ម NMC មានភាពរសើបចំពោះការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។

ទីប្រាំ ឥទ្ធិពលនៃចំនួនវដ្តនៅលើសមត្ថភាពបញ្ចេញ រូបភាពទី 4 គឺជាដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃខ្សែកោងនៃសមត្ថភាពបំបែកនៃថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ហើយសមត្ថភាពបញ្ចេញនៅ 0.8Q ត្រូវបានកត់ត្រាជាចំណុចខ្សោយថ្ម។ នៅពេលដែលចំនួននៃការគិតថ្លៃ និងវដ្តនៃការបញ្ចោញកើនឡើង សមត្ថភាពបញ្ចេញចាប់ផ្តើមបង្ហាញការថយចុះ។

ថ្ម LFP 1600mAh ត្រូវបានសាក និងរំសាយនៅ 0.5C និងរំសាយនៅ 0.5C សម្រាប់ការពិសោធន៍វដ្តនៃការសាកថ្ម។ សរុបចំនួន 600 វដ្តត្រូវបានអនុវត្ត ហើយ 80% នៃសមត្ថភាពថ្មត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យនៃការបរាជ័យថ្ម។ ប្រើ 100 ជាចន្លោះពេលដើម្បីវិភាគភាគរយនៃកំហុសដែលទាក់ទងនៃសមត្ថភាពបញ្ចេញ និងការបន្ថយសមត្ថភាព ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 ។

ថ្ម NMC 2000mAh ត្រូវបានសាកនៅ 1.0C និងរំសាយនៅ 1.0C សម្រាប់ការពិសោធន៍វដ្តនៃការសាកថ្ម ហើយ 80% នៃសមត្ថភាពថ្មត្រូវបានយកជាទំហំថ្មនៅចុងបញ្ចប់នៃជីវិតរបស់វា។ យក 700 ដងដំបូងហើយវិភាគសមត្ថភាពបញ្ចេញនិងភាគរយនៃកំហុសដែលទាក់ទងនៃការថយចុះសមត្ថភាពជាមួយ 100 ជាចន្លោះពេលដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 6 ។

សមត្ថភាពរបស់ថ្ម LFP និងថ្ម NMC នៅពេលដែលចំនួនវដ្តគឺ 0 គឺជាសមត្ថភាពដែលបានវាយតម្លៃ ប៉ុន្តែជាធម្មតាសមត្ថភាពពិតប្រាកដគឺតិចជាងសមត្ថភាពដែលបានវាយតម្លៃ ដូច្នេះបន្ទាប់ពី 100 វដ្តដំបូង សមត្ថភាពបញ្ចេញបានធ្លាក់ចុះយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ។ ថ្ម LFP មានអាយុកាលវែង អាយុកាលទ្រឹស្តីគឺ 1,000 ដង។ អាយុកាលទ្រឹស្តីនៃថ្ម NMC គឺ 300 ដង។ បន្ទាប់ពីចំនួនវដ្តដូចគ្នា សមត្ថភាពថ្ម NMC ថយចុះលឿនជាងមុន។ នៅពេលដែលចំនួននៃវដ្តគឺ 600 សមត្ថភាពថ្ម NMC ធ្លាក់ចុះជិតនឹងកម្រិតនៃការបរាជ័យ។

6 ។ សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

តាមរយៈការពិសោធន៍សាកថ្ម និងបញ្ចេញថាមពលលើថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងប្រាំនៃសម្ភារៈ cathode អត្រាបញ្ចេញ ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពថ្ម សីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ និងលេខវដ្តត្រូវបានគេប្រើជាអថេរ ហើយទំនាក់ទំនងរវាងលក្ខណៈដែលទាក់ទងនឹងសមត្ថភាព និងកត្តាឥទ្ធិពលផ្សេងៗត្រូវបានវិភាគ។ ហើយការសន្និដ្ឋានខាងក្រោមត្រូវបានទទួល៖

(1) នៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពដែលបានវាយតម្លៃរបស់ថ្ម សីតុណ្ហភាពខ្ពស់សមរម្យជំរុញការបំបែក និងការបង្កប់ Li+ ។ ជាពិសេសសម្រាប់សមត្ថភាពបញ្ចេញ អត្រាបញ្ចេញកាន់តែច្រើន អត្រានៃការបង្កើតកំដៅកាន់តែធំ និងកាន់តែច្បាស់ ប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុងថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។

(2) ថ្ម LFP បង្ហាញពីការសម្របខ្លួនបានល្អទៅនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងអត្រាការហូរចេញកំឡុងពេលសាក និងបញ្ចេញ។ វាមានភាពអត់ធ្មត់មិនល្អចំពោះសីតុណ្ហភាពទាប សមត្ថភាពបញ្ចេញចោលយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ ហើយមិនអាចយកមកវិញបានបន្ទាប់ពីកំដៅ។

(3) នៅក្រោមចំនួនដូចគ្នានៃវដ្តនៃការសាក និងការបញ្ចេញ ថ្ម LFP មានអាយុកាលវែង ហើយសមត្ថភាពថ្ម NMC ថយចុះដល់ 80% នៃសមត្ថភាពដែលបានវាយតម្លៃកាន់តែលឿន។ (4) បើប្រៀបធៀបជាមួយថ្ម LFP សមត្ថភាពបញ្ចេញរបស់ថ្ម NMC មានភាពរសើបជាងទៅនឹងសីតុណ្ហភាព ហើយក្នុងអត្រាការហូរទឹកច្រើន សមត្ថភាពបញ្ចេញមិនមានលក្ខណៈឯកតាទេ ហើយការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។