Литиум батерейг үйлдвэрлэх хамгийн сүүлийн алхам бол батерейны модулийн тууштай байдал, батерейны модулийн маш сайн гүйцэтгэлийг хангахын тулд литийн батерейг ангилж, дэлгэцэнд оруулах явдал юм. Хүн бүхэнд мэдэгдэж байгаагаар өндөр нягтралтай батерейгаас бүрдэх модулиуд нь ашиглалтын хугацаа урт байдаг бол тууштай чанар муутай модулиуд нь хувингийн нөлөөнөөс болж хэт цэнэглэгдэх, хэт цэнэггүй болох хандлагатай байдаг ба батерейны ашиглалтын хугацаа нь хурдасдаг. Жишээлбэл, батерейны өөр өөр хүчин чадал нь батерейны утас бүрийн цэнэгийн өөр өөр гүнд хүргэж болзошгүй. Бага хүчин чадалтай, гүйцэтгэл муутай батерейнууд бүрэн цэнэглэгдсэн төлөвт урьдчилан хүрнэ. Үүний үр дүнд том хүчин чадалтай, сайн ажиллагаатай батерейнууд бүрэн цэнэгийн төлөвт хүрч чадахгүй. Тогтворгүй батерейны хүчдэл нь параллель хэлхээний зай бүрийг бие биенээ цэнэглэхэд хүргэдэг. Өндөр хүчдэлтэй батерей нь батерейг бага хүчдэлээр цэнэглэдэг бөгөөд энэ нь батерейны гүйцэтгэлийг хурдасгаж, бүхэл бүтэн батерейны энерги зарцуулдаг. Өөрөө цэнэглэх өндөр хурдтай батерей нь багтаамжийн алдагдал ихтэй байдаг. Тогтворгүй өөрийгөө цэнэглэх хэмжээ нь батерейны цэнэгийн байдал, хүчдэлийн зөрүүг үүсгэж, батерейны утаснуудын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Тиймээс эдгээр батерейны ялгаа, урт хугацааны хэрэглээ нь бүхэл бүтэн модулийн ашиглалтад нөлөөлнө.

Зураг

ЗУРАГ. 1.OCV- ажиллах хүчдэл – туйлшралын хүчдэлийн диаграмм

Батерейны ангилал ба скрининг нь нэгэн зэрэг тогтворгүй батерейг цэнэглэхээс зайлсхийх явдал юм. Зайны дотоод эсэргүүцэл ба өөрийгөө цэнэггүй болгох туршилт нь зайлшгүй шаардлагатай. Ерөнхийдөө батерейны дотоод эсэргүүцлийг ом дотоод эсэргүүцэл ба туйлшралын дотоод эсэргүүцэл гэж хуваадаг. Ом дотоод эсэргүүцэл нь электродын материал, электролит, диафрагмын эсэргүүцэл, электрон эсэргүүцэл, ионы эсэргүүцэл, контактын эсэргүүцэл зэрэг хэсэг тус бүрийн контактын эсэргүүцэлээс бүрдэнэ. Туйлшралын дотоод эсэргүүцэл нь цахилгаан химийн урвалын үед туйлшралын улмаас үүссэн эсэргүүцлийг хэлнэ, үүнд цахилгаан химийн туйлшралын дотоод эсэргүүцэл ба концентрацийн туйлшралын дотоод эсэргүүцэл орно. Аккумуляторын ом эсэргүүцлийг батерейны нийт дамжуулалтаар, батерейны туйлшралын эсэргүүцлийг электродын идэвхтэй материал дахь литийн ионы хатуу фазын тархалтын коэффициентээр тодорхойлно. Ерөнхийдөө литийн батерейны дотоод эсэргүүцэл нь процессын дизайн, материал өөрөө, хүрээлэн буй орчин болон бусад талуудтай салшгүй холбоотой бөгөөд үүнийг доор шинжилж, тайлбарлах болно.

Нэгдүгээрт, процессын дизайн

(1) Эерэг ба сөрөг электродын найрлага нь дамжуулагч бодисын агууламж багатай тул материал ба коллекторын хоорондох электрон дамжуулалтын эсэргүүцэл, өөрөөр хэлбэл өндөр электрон эсэргүүцэл үүсгэдэг. Лити батерейнууд илүү хурдан халдаг. Гэсэн хэдий ч, энэ нь батерейны загвараар тодорхойлогддог, жишээлбэл, эрчим хүчний зайг хурдны гүйцэтгэлийг харгалзан үзэхийн тулд энэ нь их хэмжээний цэнэг, цэнэггүйдэлд тохирсон дамжуулагч бодисын илүү өндөр хувийг шаарддаг. Батерейны багтаамж нь арай илүү, эерэг ба сөрөг материалын харьцаа арай өндөр байх болно. Эдгээр шийдвэрүүд нь батерейны дизайны эхэн үед хийгддэг бөгөөд үүнийг амархан өөрчлөх боломжгүй юм.

(2) эерэг ба сөрөг электродын томъёонд хэт их холбогч байна. Биндэр нь ерөнхийдөө полимер материал (PVDF, SBR, CMC гэх мэт) нь хүчтэй тусгаарлагчтай. Хэдийгээр анхны харьцаа дахь холбогч бодисын өндөр хувь нь туйлуудын хөрс хуулалтын бат бөх чанарыг сайжруулахад ашигтай боловч дотоод эсэргүүцэлд сул талтай. Зайны загварт биндэр ба биндэрийн тунгийн хоорондын уялдаа холбоог зохицуулахын тулд холбогч бодисыг тараах, өөрөөр хэлбэл, холбогч бодисыг тарааж өгөхийн тулд зутан бэлтгэх процесст анхаарлаа хандуулах болно.

(3) Найрлага нь жигд тархаагүй, дамжуулагч бодис бүрэн тархаагүй, сайн дамжуулагч сүлжээний бүтэц бүрдээгүй байна. Зураг 2-т үзүүлснээр А нь дамжуулагч бодисын тархалт муу, В нь сайн тархалттай тохиолдол юм. Дамжуулагч бодисын хэмжээ ижил байвал хутгах процессын өөрчлөлт нь дамжуулагч бодисын тархалт болон батерейны дотоод эсэргүүцэлд нөлөөлнө.

Зураг 2. Дамжуулагч бодисын тархалт муу (A) Дамжуулагч бодисын жигд тархалт (B)

(4) Биндэр нь бүрэн уусаагүй, зарим мицеллийн тоосонцор байдаг тул батерейны дотоод эсэргүүцэл өндөр байдаг. Хуурай холих, хагас хуурай холих, нойтон холих процессоос үл хамааран холбогч нунтаг бүрэн ууссан байх шаардлагатай. Бид үр ашгийг хэт их эрэлхийлж, холбогчийг бүрэн уусгахад тодорхой хугацаа шаардагддаг гэсэн объектив шаардлагыг үл тоомсорлож болохгүй.

(5) Электродыг нягтруулах нягтрал нь зайны дотоод эсэргүүцэлд нөлөөлнө. Электродын хавтангийн нягт нягтрал бага, электродын хавтангийн доторх хэсгүүдийн хоорондох сүвэрхэг чанар өндөр байдаг нь электрон дамжуулахад тохиромжгүй, зайны дотоод эсэргүүцэл өндөр байдаг. Электродын хуудсыг хэт их нягтруулсан үед электродын нунтаг хэсгүүд хэт дарагдаж, буталсаны дараа электрон дамжуулах зам уртасч, зайг цэнэглэх, цэнэггүй болгоход тохиромжгүй байдаг. Нягтруулах нягтыг зөв сонгох нь чухал юм.

(6) Эерэг ба сөрөг электродын чих ба шингэн коллекторын хооронд муу гагнуур, виртуал гагнуур, батерейны өндөр эсэргүүцэл. Гагнуурын үед тохирох гагнуурын параметрүүдийг сонгох ба гагнуурын хүч, далайц, хугацаа зэрэг гагнуурын үзүүлэлтүүдийг ТМБ-аар оновчтой болгож, гагнуурын бат бэх, гадаад үзэмжээр гагнуурын чанарыг дүгнэнэ.

(7) ороомог муу эсвэл цоолборлолт муу, диафрагм, эерэг хавтан ба сөрөг хавтангийн хоорондох зай их, ионы эсэргүүцэл их байна.

(8) Батерейны электролит нь эерэг ба сөрөг электродууд болон диафрагмд бүрэн нэвчихгүй, электролитийн дизайны хэмжээ хангалтгүй байгаа нь батерейны ионы эсэргүүцэл ихсэхэд хүргэдэг.

(9) Үүсгэх үйл явц муу, бал чулууны анодын гадаргуу SEI тогтворгүй, зайны дотоод эсэргүүцэлд нөлөөлдөг.

(10) Бусад зүйлс, тухайлбал савлагаа муу, шонгийн чихний гагнуур муу, зай алдагдсан, чийгийн агууламж өндөр зэрэг нь литийн батерейны дотоод эсэргүүцэлд ихээхэн нөлөөлдөг.

Хоёрдугаарт, материал

(1) Анод ба анодын материалын эсэргүүцэл их байна.

(2) Диафрагмын материалын нөлөө. Диафрагмын зузаан, нүхжилтийн хэмжээ, нүхний хэмжээ гэх мэт. Зузаан нь дотоод эсэргүүцэлтэй холбоотой байдаг, нимгэн байх тусам дотоод эсэргүүцэл нь бага байдаг тул өндөр хүчдэлийн цэнэг, цэнэгийг бий болгодог. Тодорхой механик хүч чадлын дор аль болох бага байх тусам цоорлын бат бэх зузаан байх тусмаа сайн. Диафрагмын нүх сүвний хэмжээ ба нүхний хэмжээ нь ионы тээвэрлэлтийн эсэргүүцэлтэй холбоотой байдаг. Хэрэв нүхний хэмжээ хэтэрхий бага байвал ионы эсэргүүцэл нэмэгдэнэ. Хэрэв нүхний хэмжээ хэтэрхий том бол энэ нь нарийн эерэг ба сөрөг нунтагыг бүрэн тусгаарлаж чадахгүй бөгөөд энэ нь богино холболт үүсэх эсвэл лити дендритээр цоологдоход амархан хүргэдэг.

(3) Электролитийн материалын нөлөөлөл. Электролитийн ионы дамжуулалт ба зуурамтгай чанар нь ионы эсэргүүцэлтэй холбоотой байдаг. Ионы дамжуулалтын эсэргүүцэл их байх тусам батерейны дотоод эсэргүүцэл их байх ба цэнэглэх, цэнэглэх үйл явц дахь туйлшрал илүү ноцтой болно.

(4) Эерэг PVDF материалын нөлөө. PVDF эсвэл өндөр молекул жинтэй өндөр хувь нь литийн батерейны өндөр дотоод эсэргүүцэлд хүргэдэг.

(5) Эерэг дамжуулагч материалын нөлөө. Дамжуулагчийн төрлийг сонгох нь SP, KS, дамжуулагч бал чулуу, CNT, графен гэх мэт чухал ач холбогдолтой бөгөөд өөр өөр морфологийн улмаас литийн батерейны дамжуулах чадвар харьцангуй өөр байдаг тул сонгох нь маш чухал юм. өндөр дамжуулах чадвартай, хэрэглэхэд тохиромжтой дамжуулагч бодис.

(6) эерэг ба сөрөг туйлын чихний материалын нөлөө. Тул чихний зузаан нимгэн, цахилгаан дамжуулах чанар муу, ашигласан материалын цэвэр байдал өндөр биш, дамжуулах чанар муу, зайны дотоод эсэргүүцэл өндөр.

(7) зэс тугалган цаас нь исэлдэж, муу гагнаж, хөнгөн цагаан тугалган цаас нь гадаргуу дээр муу дамжуулалт эсвэл исэлдэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь батерейны өндөр дотоод эсэргүүцэлд хүргэдэг.

Зураг

Бусад талууд

(1) Дотоод эсэргүүцлийн туршилтын хэрэгслийн хазайлт. Буруу багажийн улмаас буруу туршилтын үр дүн гарахаас сэргийлэхийн тулд багажийг тогтмол шалгаж байх ёстой.

(2) Зохисгүй ажиллагаанаас үүдэлтэй батерейны дотоод эсэргүүцэл хэвийн бус.

(3) Тоос, чийгийн хяналт сул зэрэг үйлдвэрлэлийн орчин муу. Цехний тоос нь стандартаас давж, батерейны дотоод эсэргүүцэл нэмэгдэж, өөрөө цэнэггүй болоход хүргэдэг. Цехний чийг өндөр байгаа нь литийн батерейны гүйцэтгэлд сөргөөр нөлөөлнө.