Pēdējais litija akumulatora ražošanas solis ir litija akumulatora šķirošana un pārmeklēšana, lai nodrošinātu akumulatora moduļa konsistenci un izcilu akumulatora moduļa veiktspēju. Kā zināms, moduļiem, kas sastāv no augstas konsistences akumulatoriem, ir ilgāks kalpošanas laiks, savukārt moduļiem ar sliktu konsistenci kausa efekta dēļ ir tendence pārlādēt un izlādēties, un to akumulatora darbības laika pavājināšanās tiek paātrināta. Piemēram, dažādas akumulatora ietilpības var izraisīt atšķirīgu katras akumulatora virknes izlādes dziļumu. Akumulatori ar mazu ietilpību un sliktu veiktspēju sasniegs pilnu uzlādes stāvokli iepriekš. Tā rezultātā akumulatori ar lielu ietilpību un labu veiktspēju nevar sasniegt pilnu uzlādes stāvokli. Nekonsekvents akumulatora spriegums liek katram akumulatoram paralēlā virknē uzlādēt viens otru. Akumulators ar augstāku spriegumu uzlādē akumulatoru ar zemāku spriegumu, kas paātrina akumulatora veiktspējas pasliktināšanos un patērē visas akumulatora virknes enerģiju. Akumulatoram ar augstu pašizlādes ātrumu ir liels jaudas zudums. Nekonsekventi pašizlādes rādītāji izraisa atšķirības akumulatoru uzlādes stāvoklī un spriegumā, ietekmējot akumulatoru virkņu darbību. Un tāpēc šīs akumulatora atšķirības, ilgstoša lietošana ietekmēs visa moduļa kalpošanas laiku.

Bilde

Zīm. 1.OCV- darba spriegums – polarizācijas sprieguma diagramma

Akumulatoru klasifikācija un pārbaude ir paredzēta, lai vienlaikus izvairītos no nekonsekventu akumulatoru izlādes. Akumulatora iekšējās pretestības un pašizlādes pārbaude ir obligāta. Vispārīgi runājot, akumulatora iekšējā pretestība ir sadalīta omu iekšējā pretestībā un polarizācijas iekšējā pretestībā. Ohm iekšējā pretestība sastāv no elektrodu materiāla, elektrolīta, diafragmas pretestības un katras daļas kontakta pretestības, ieskaitot elektronisko pretestību, jonu pretestību un kontakta pretestību. Polarizācijas iekšējā pretestība attiecas uz pretestību, ko izraisa polarizācija elektroķīmiskās reakcijas laikā, ieskaitot elektroķīmiskās polarizācijas iekšējo pretestību un koncentrācijas polarizācijas iekšējo pretestību. Akumulatora omisko pretestību nosaka kopējā akumulatora vadītspēja, bet akumulatora polarizācijas pretestību nosaka litija jonu cietās fāzes difūzijas koeficients elektroda aktīvajā materiālā. Kopumā litija bateriju iekšējā pretestība nav atdalāma no procesa dizaina, paša materiāla, vides un citiem aspektiem, kas tiks analizēti un interpretēti turpmāk.

Pirmkārt, procesa projektēšana

(1) Pozitīvo un negatīvo elektrodu sastāvos ir zems vadoša aģenta saturs, kā rezultātā starp materiālu un kolektoru ir liela elektroniskās pārraides pretestība, tas ir, augsta elektroniskā pretestība. Litija baterijas uzsilst ātrāk. Tomēr to nosaka akumulatora konstrukcija, piemēram, jaudas akumulators, lai ņemtu vērā ātruma veiktspēju, ir nepieciešams lielāks vadoša aģenta īpatsvars, kas piemērots liela ātruma uzlādei un izlādei. Akumulatora ietilpība ir nedaudz lielāka, pozitīvā un negatīvā materiāla proporcija būs nedaudz lielāka. Šie lēmumi tiek pieņemti akumulatora dizaina sākumā, un tos nevar viegli mainīt.

(2) pozitīvā un negatīvā elektroda formulā ir pārāk daudz saistvielas. Saistviela parasti ir polimēru materiāls (PVDF, SBR, CMC utt.) ar spēcīgu izolācijas veiktspēju. Lai gan lielāka saistvielas proporcija sākotnējā proporcijā ir izdevīga, lai uzlabotu stabu atdalīšanas izturību, tas ir neizdevīgs iekšējai pretestībai. Akumulatora projektēšanā koordinēt saistvielas un saistvielas dozēšanas attiecības, kas koncentrēsies uz saistvielas izkliedi, tas ir, vircas sagatavošanas procesu, cik vien iespējams, lai nodrošinātu saistvielas izkliedi.

(3) Sastāvdaļas nav vienmērīgi izkliedētas, vadošais līdzeklis nav pilnībā izkliedēts un nav izveidota laba vadoša tīkla struktūra. Kā parādīts 2. attēlā, A ir sliktas vadoša aģenta izkliedes gadījums, un B ir labas dispersijas gadījums. Ja vadošā līdzekļa daudzums ir vienāds, maisīšanas procesa maiņa ietekmēs vadošā līdzekļa izkliedi un akumulatora iekšējo pretestību.

2. attēls. Slikta vadošā aģenta izkliede (A) Vienmērīga vadoša aģenta izkliede (B)

(4) Saistviela nav pilnībā izšķīdusi, un tajā ir dažas micellu daļiņas, kā rezultātā akumulatoram ir augsta iekšējā pretestība. Neatkarīgi no sausās sajaukšanas, daļēji sausās sajaukšanas vai mitrās sajaukšanas procesa, saistvielas pulverim ir jābūt pilnībā izšķīdinātam. Mēs nevaram pārāk tiekties pēc efektivitātes un ignorēt objektīvo prasību, ka saistvielai ir nepieciešams noteikts laiks, lai tā pilnībā izšķīst.

(5) Elektrodu blīvēšanas blīvums ietekmēs akumulatora iekšējo pretestību. Elektrodu plāksnes kompaktais blīvums ir mazs, un porainība starp daļiņām elektrodu plāksnes iekšpusē ir augsta, kas neveicina elektronu pārraidi, un akumulatora iekšējā pretestība ir augsta. Ja elektroda loksne ir pārāk daudz sablīvēta, elektrodu pulvera daļiņas var tikt pārslīgtas, un pēc saspiešanas elektronu pārraides ceļš kļūst garāks, kas neveicina akumulatora uzlādes un izlādes veiktspēju. Ir svarīgi izvēlēties pareizo blīvēšanas blīvumu.

(6) Slikta metināšana starp pozitīvā un negatīvā elektroda uzgali un šķidruma savācēju, virtuāla metināšana, augsta akumulatora pretestība. Metināšanas laikā ir jāizvēlas atbilstoši metināšanas parametri, un tādi metināšanas parametri kā metināšanas jauda, ​​amplitūda un laiks ir jāoptimizē, izmantojot DOE, un metināšanas kvalitāte jāvērtē pēc metināšanas stiprības un izskata.

(7) slikts tinums vai slikta laminēšana, atstarpe starp diafragmu, pozitīvo plāksni un negatīvo plāksni ir liela, un jonu pretestība ir liela.

(8) Akumulatora elektrolīts nav pilnībā infiltrēts pozitīvajos un negatīvajos elektrodos un diafragmā, un elektrolīta konstrukcijas pielaide ir nepietiekama, kas arī novedīs pie lielas akumulatora jonu pretestības.

(9) Veidošanās process ir slikts, grafīta anoda virsmas SEI ir nestabila, ietekmējot akumulatora iekšējo pretestību.

(10) Citi faktori, piemēram, slikts iepakojums, slikta stabu ausu metināšana, akumulatora noplūde un augsts mitruma saturs, ļoti ietekmē litija bateriju iekšējo pretestību.

Otrkārt, materiāli

(1) Anoda un anoda materiālu pretestība ir liela.

(2) Diafragmas materiāla ietekme. Piemēram, diafragmas biezums, porainības lielums, poru izmērs un tā tālāk. Biezums ir saistīts ar iekšējo pretestību, jo plānāka iekšējā pretestība ir mazāka, lai panāktu lielu jaudas uzlādi un izlādi. Pēc iespējas mazāka ar noteiktu mehānisko izturību, jo biezāka ir caurduršanas izturība. Diafragmas poru izmērs un poru izmērs ir saistīti ar jonu transportēšanas pretestību. Ja poru izmērs ir pārāk mazs, tas palielinās jonu pretestību. Ja poru izmērs ir pārāk liels, tas var nespēt pilnībā izolēt smalko pozitīvo un negatīvo pulveri, kas viegli novedīs pie īssavienojuma vai tiks caurdurts ar litija dendrītu.

(3) Elektrolīta materiāla ietekme. Elektrolīta jonu vadītspēja un viskozitāte ir saistīta ar jonu pretestību. Jo lielāka ir jonu pārneses pretestība, jo lielāka ir akumulatora iekšējā pretestība un jo nopietnāka ir polarizācija uzlādes un izlādes procesā.

(4) Pozitīva PVDF materiāla ietekme. Liels PVDF īpatsvars vai liela molekulmasa arī izraisīs augstu litija akumulatora iekšējo pretestību.

(5) Pozitīvi vadoša materiāla ietekme. Svarīga ir arī vadoša aģenta veida izvēle, piemēram, SP, KS, vadošs grafīts, CNT, grafēns utt., Atšķirīgās morfoloģijas dēļ litija akumulatora vadītspēja ir salīdzinoši atšķirīga, ir ļoti svarīgi izvēlēties vadošs līdzeklis ar augstu vadītspēju un piemērots lietošanai.

(6) pozitīvo un negatīvo polu ausu materiālu ietekme. Pola auss biezums ir plāns, vadītspēja ir slikta, izmantotā materiāla tīrība nav augsta, vadītspēja ir slikta un akumulatora iekšējā pretestība ir augsta.

(7) vara folija ir oksidēta un slikti metināta, un alumīnija folijas materiālam ir slikta vadītspēja vai oksīds uz virsmas, kas arī izraisīs augstu akumulatora iekšējo pretestību.

Bilde

Citi aspekti

(1) Iekšējās pretestības pārbaudes instrumenta novirze. Instruments ir regulāri jāpārbauda, ​​lai novērstu neprecīzus testa rezultātus, ko izraisa neprecīzs instruments.

(2) Nepareiza akumulatora iekšējā pretestība, ko izraisa nepareiza darbība.

(3) Slikta ražošanas vide, piemēram, vāja putekļu un mitruma kontrole. Darbnīcas putekļi pārsniedz standartu, novedīs pie akumulatora iekšējās pretestības palielināšanās, pastiprinās pašizlāde. Darbnīcā ir augsts mitrums, kas arī kaitēs litija akumulatora veiktspējai.