TianJinlishen، Guoxuan Hi-Tech او نورو ټیمونو اساسا د 300 Wh/kg بریښنا بیټرۍ څیړنه او پراختیا ترلاسه کړې. برسېره پر دې، لاهم یو لوی شمیر واحدونه شتون لري چې اړونده پراختیایي او څیړنیز کارونه ترسره کوي.

د انعطاف وړ بسته بندۍ لیتیم آئن بیټرۍ ترکیب کې معمولا مثبت الیکټروډونه ، منفي الیکټروډونه ، جلا کونکي ، الیکټرولایټونه او نور اړین مرستندویه توکي لکه ټبونه ، ټیپونه او المونیم پلاستیکونه شامل دي. د بحث اړتیاوو سره سم، د دې مقالې لیکوال د نرم پیک لیتیم آئن بیټرۍ کې مادې په دوو برخو ویشي: د قطب ټوټه واحد او د غیر انرژي مرسته کونکي مواد. د قطب ټوټه واحد مثبت الکترود او منفي الکترود ته اشاره کوي، او ټول مثبت الیکټروډونه او منفي الکترود د قطب ټوټه واحدونو ترکیب ګڼل کیدی شي چې د څو قطب ټوټه واحدونو څخه جوړ شوي؛ د انرژی غیر مرسته کونکي مادې ټولو نورو موادو ته اشاره کوي پرته لدې چې د قطب ټوټې واحدونو ترکیب ، لکه ډایفرامونه ، الیکټرولایټونه ، قطبي لوګونه ، المونیم پلاستیکونه ، محافظتي ټیپونه او پایونه. د عام LiMO 2 (M = Co، Ni او Ni-Co-Mn، etc.) / کاربن سیسټم لی-آیون بیټرۍ لپاره، د قطب واحدونو ترکیب د بیټرۍ ظرفیت او انرژي ټاکي.

په اوس وخت کې، د 300Wh/kg د بیټرۍ ډله ایز ځانګړي انرژي هدف ته د رسیدو لپاره، اصلي میتودونه په لاندې ډول دي:

(1) د لوړ ظرفیت موادو سیسټم غوره کړئ، مثبت الیکټروډ د لوړ نکل ترنیري څخه جوړ شوی، او منفي الیکټروډ د سیلیکون کاربن څخه جوړ شوی دی؛

(2) د لوړ ولټاژ الیکټرولایټ ډیزاین کړئ ترڅو د چارج کټ آف ولټاژ ښه کړي؛

(3) د مثبت او منفي الکترود سلیري جوړښت اصلاح کول او په الکترود کې د فعالو موادو تناسب زیاتول؛

(4) د مسو پتلی ورق او المونیم ورق وکاروئ ترڅو د اوسني راټولونکو تناسب کم کړي؛

(5) د مثبت او منفي الکترودونو د پوښ کولو مقدار زیات کړئ، او په الکترودونو کې د فعالو موادو تناسب زیات کړئ؛

(6) د الکترولیت اندازه کنټرول کړئ، د الکترولیت مقدار کم کړئ او د لیتیم آئن بیټرۍ ځانګړې انرژي زیاته کړئ؛

(7) د بیټرۍ جوړښت اصلاح کړئ او په بیټرۍ کې د ټبونو او بسته بندۍ موادو تناسب کم کړئ.

د سلنډر، مربع سخت خولۍ او نرم پیک لامینټ شیټ د دریو بیټرۍ بڼو څخه، د نرم پیک بیټرۍ د انعطاف وړ ډیزاین، لږ وزن، ټیټ داخلي مقاومت، د چاودلو لپاره اسانه نه، او ډیری دورې، او ځانګړي انرژي ځانګړتیاوې لري. د بیټرۍ فعالیت هم د پام وړ دی. له همدې امله ، د لامینټ نرم پیک بریښنا لیتیم آئن بیټرۍ اوس مهال د ګرمې څیړنې موضوع ده. د لامینټ نرم پیک پاور لیتیم آئن بیټرۍ ماډل ډیزاین پروسې کې، اصلي تغیرات په لاندې شپږو اړخونو ویشل کیدی شي. لومړی درې په پام کې نیول کیدی شي د بریښنایی کیمیکل سیسټم او ډیزاین قواعدو کچې لخوا ټاکل کیږي، او وروستي درې معمولا د ماډل ډیزاین دي. د ګټو متغیرات

(1) مثبت او منفي الکترود مواد او فورمولونه؛

(2) د مثبت او منفي الکترودونو د ترکیب کثافت؛

(3) د منفي الکترود ظرفیت (N) او د مثبت الکترود ظرفیت (P) (N/P) تناسب؛

(4) د قطب واحدونو شمیر (د مثبت قطب ټوټو شمیر سره مساوي)؛

(5) د مثبت الیکټروډ کوټینګ مقدار (د N/P د ټاکلو پراساس، لومړی د مثبت الکترود کوټینګ اندازه وټاکئ، او بیا د منفي الیکټروډ کوټینګ اندازه وټاکئ)؛

(6) د یو واحد مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه (د مثبت الکترود اوږدوالی او پلنوالی لخوا ټاکل کیږي، کله چې د مثبت الکترود اوږدوالی او عرض ټاکل کیږي، د منفي الکترود اندازه هم ټاکل کیږي، او د حجرې اندازه ټاکل کیدی شي).

لومړی، د ادبیاتو [1] له مخې، د قطب ټوټې واحدونو شمیر، د مثبت الکترود کوټ کولو مقدار او د مثبت الکترود د واحد اړخ ساحه د ځانګړي انرژي او انرژي کثافت باندې اغیزه کوي. بیټرۍ بحث کیږي. د بیټرۍ ځانګړې انرژي (ES) د مساوي (1) په واسطه څرګند کیدی شي.

انځور

په فورمول کې (1): x د مثبت الکترودونو شمیر دی چې په بیټرۍ کې شتون لري؛ y د مثبت الکترود د پوښ کولو اندازه ده، kg/m2؛ z د یو واحد مثبت الکترود یو اړخیزه ساحه ده، m2؛ x∈N*, y > 0, z > 0; e(y,z) هغه انرژي ده چې د قطب ټوټه واحد پکې ونډه اخیستلی شي، Wh، د محاسبې فورمول په فورمول (2) کې ښودل شوی.

انځور

په فورمول (2): DAV د اوسط خارج کولو ولتاژ دی، V؛ PC د مثبت الیکټروډ فعال موادو د ټولیز مقدار او د مثبت الیکټروډ فعال موادو او کنډکټیک اجنټ او باندر ٪ نسبت دی. SCC د مثبت الکترود فعال موادو ځانګړی ظرفیت دی، Ah / kg؛ m(y, z) د قطب د واحد، kg ډله ده، او د محاسبې فورمول په (3) فورمول کې ښودل شوی.

انځور

په فورمول کې (3): KCT د مونولیتیک مثبت الیکټروډ د ټول مساحت تناسب دی (د کوټینګ ساحې او د ټب ورق ساحې مجموعه) د مونولیتیک مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحې ته ، او دا دی. له 1 څخه ډیر؛ TAL د المونیم اوسني راټولونکي ضخامت دی، m؛ ρAl د المونیم اوسني راټولونکي کثافت دی، kg/m3؛ KA د هر منفي الکترود د ټول مساحت تناسب د یو واحد مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه ته دی، او د 1 څخه ډیر دی؛ TCu د مسو د اوسني راټولونکي ضخامت دی، m؛ ρCu د مسو اوسنی راټولونکی دی. کثافت، kg/m3؛ N/P د مثبت الکترود ظرفیت ته د منفي الکترود ظرفیت نسبت دی؛ PA د منفي الیکټروډ فعال موادو ډله د منفي الیکټروډ فعالو موادو او کنډکټیو اجنټ او باندر ٪ سره تناسب دی. SCA د منفي الیکټروډ فعال موادو ظرفیت، Ah/kg تناسب دی. M(x, y, z) د غیر انرژي لرونکي مادې ډله ده، kg، د محاسبې فورمول په فورمول کې ښودل شوي (4)

انځور

په فورمول (4): kAP د واحد مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحې ته د المونیم پلاستيکي ساحې تناسب دی او له 1 څخه ډیر دی؛ SDAP د المونیم پلاستیک د ساحې کثافت دی، kg/m2؛ mTab د مثبت او منفي الکترودونو مجموعه ده، کوم چې د ثابت څخه لیدل کیدی شي؛ mTape د ټیپ ټول ډله ده، کوم چې د ثابت په توګه ګڼل کیدی شي؛ kS د مثبت الکترود شیټ ټول مساحت ته د جلا کونکي ټول مساحت تناسب دی او له 1 څخه ډیر دی؛ SDS د جلا کونکي ساحې کثافت دی، kg/m2؛ kE د الیکټرولایټ او بیټرۍ ډله ده، د ظرفیت تناسب، کوفیفینټ مثبت عدد دی. د دې له مخې، دا نتیجه اخیستل کیدی شي چې د x، y او z د هر یو فکتور زیاتوالی به د بیټرۍ ځانګړې انرژي زیاته کړي.

د دې لپاره چې د قطب ټوټې واحدونو د شمیر د نفوذ اهمیت مطالعه کړي، د مثبت الیکټروډ کوټ مقدار او د واحد مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه د بیټرۍ ځانګړي انرژي او انرژي کثافت باندې، یو الیکټرو کیمیکل د سیسټم او ډیزاین قواعد (د دې لپاره چې د الکترود مواد او فورمول معلوم کړي، د ترکیب کثافت او N/P، او نور)، او بیا په اورتوګوني ډول د دریو فکتورونو هر سطح سره یوځای کړئ، لکه د قطب ټوټې واحدونو شمیر، مقدار د مثبت الیکټروډ کوټ کول، او د مثبت الیکټروډ د یوې برخې واحد اړخ ساحه، د یوې ټاکلې ډلې لخوا ټاکل شوي د الیکټروډ موادو پرتله کولو لپاره او د رینج تحلیل د بیټرۍ د ځانګړي انرژی او انرژی کثافت په اساس محاسبه شوی. فورمول، جوړ شوی کثافت او N/P. د اورتوګونل ډیزاین او محاسبې پایلې په جدول 1 کې ښودل شوي. د اورتوګونل ډیزاین پایلې د رینج میتود په کارولو سره تحلیل شوي، او پایلې یې په 1 شکل کې ښودل شوي. د بیټرۍ ځانګړې انرژي او انرژي کثافت د قطب واحدونو شمیر سره په واحد ډول وده کوي. ، د مثبت الیکٹروډ کوټ کولو مقدار، او د یو اړخیز مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه. د قطب ټوټه واحدونو د شمیر د دریو فکتورونو په منځ کې، د مثبت الکترود کوټ کولو مقدار، او د یو واحد مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه، د مثبت الیکټروډ کوټ مقدار د ځانګړي انرژی په اړه خورا مهم اغیزه لري. بیټرۍ د یو اړخیزې ساحې د دریو فاکتورونو په مینځ کې ، د مونولیتیک کیتوډ واحد اړخ ساحه د بیټرۍ د انرژي کثافت باندې خورا مهم اغیزه لري.

انځور

انځور

دا د 1a شکل څخه لیدل کیدی شي چې د بیټرۍ ځانګړې انرژي د قطب د واحدونو شمیر، د کیتوډ کوټینګ مقدار، او د واحد پیس کیتوډ د واحد اړخ ساحه، چې د بیټرۍ د سموالي تصدیق کوي، په واحد ډول زیاتیږي. په تیره برخه کې نظري تحلیل؛ ترټولو مهم فکتور چې د بیټرۍ ځانګړې انرژي اغیزه کوي د مثبت کوټینګ مقدار دی. دا د 1b شکل څخه لیدل کیدی شي چې د بیټرۍ انرژي کثافت د قطب د واحدونو شمیر، د مثبت الکترود کوټینګ مقدار، او د یو واحد مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه، چې دا هم د درستیت تصدیق کوي. د پخواني نظري تحلیل؛ ترټولو مهم فاکتور چې د بیټرۍ انرژي کثافت اغیزه کوي د مونولیتیک مثبت الکترود واحد اړخ ساحه ده. د پورتني تحلیل له مخې، د بیټرۍ د ځانګړي انرژۍ د ښه کولو لپاره، دا د امکان تر حده د مثبت الیکټروډ کوټ مقدار زیاتولو کلیدي ده. د مثبت الیکټروډ کوټینګ مقدار د منلو وړ پورتنۍ حد ټاکلو وروسته ، د پیرودونکي اړتیاو ته رسیدو لپاره د پاتې فاکتور کچه تنظیم کړئ؛ د بیټرۍ د انرژی کثافت لپاره، دا کلیدي ده چې د یو اړخیز مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه د امکان تر حده زیاته کړي. د monolithic مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه د منلو وړ پورتنۍ حد ټاکلو وروسته، د پاتې فاکتور کچه تنظیم کړئ ترڅو د پیرودونکي اړتیاوې پوره کړي.

د دې له مخې، دې پایلې ته رسیدلی شي چې د بیټرۍ ځانګړې انرژي او د انرژي کثافت په واحد ډول د قطب د واحدونو شمیر، د مثبت الیکټروډ کوټ کولو مقدار، او د یو واحد مثبت الکترود واحد اړخ ساحه کې زیاتوالی راځي. د قطب ټوټه واحدونو د شمیر د دریو فکتورونو په منځ کې، د مثبت الکترود کوټ مقدار، او د یو واحد مثبت الیکټروډ واحد اړخ ساحه، د بیټرۍ په ځانګړي انرژي باندې د مثبت الکترود کوټ مقدار اغیزه ده. تر ټولو مهم؛ د یو اړخیزې ساحې د دریو فاکتورونو په مینځ کې ، د مونولیتیک کیتوډ واحد اړخ ساحه د بیټرۍ د انرژي کثافت باندې خورا مهم اغیزه لري.

بیا، د ادبیاتو [2] له مخې، دا بحث کیږي چې څنګه د بیټرۍ کیفیت کم کړي کله چې یوازې د بیټرۍ ظرفیت ته اړتیا وي، او د بیټرۍ اندازه او د فعالیت نور شاخصونه د ټاکل شوي موادو سیسټم او پروسس کولو ټیکنالوژۍ لاندې اړین ندي. کچه د بیټرۍ کیفیت محاسبه د مثبت پلیټونو شمیر او د مثبت پلیټونو اړخ تناسب د خپلواک متغیر په توګه په فورمول (5) کې ښودل شوي.

انځور

په فورمول (5) کې، M(x, y) د بیټرۍ ټول وزن دی؛ x په بیټرۍ کې د مثبت پلیټونو شمیر دی؛ y د مثبت پلیټونو د اړخ تناسب دی (د هغې ارزښت د عرض سره مساوي دی چې د اوږدوالي په واسطه ویشل شوی، لکه څنګه چې په 2 شکل کې ښودل شوي)؛ k1, k2, k3, k4, k5, k6, k7 coefficients دي او د هغوی ارزښتونه د بیټرۍ ظرفیت، د موادو سیسټم او پروسس کولو ټیکنالوژۍ کچې پورې اړوند د 26 پیرامیټونو لخوا ټاکل کیږي، جدول 2 وګورئ. وروسته په جدول 2 کې پیرامیټونه ټاکل شوي , هر کوفیینټ بیا دا ټاکل کیږي چې د 26 پیرامیټونو او k1, k2, k3, k4, k5, k6 او k7 ترمینځ اړیکه خورا ساده ده، مګر د اخراج پروسه خورا پیچلې ده. په ریاضي ډول د اعلان ترلاسه کولو سره (5) ، د مثبت پلیټونو شمیر او د مثبت پلیټونو اړخ تناسب تنظیم کولو سره ، د بیټرۍ لږترلږه کیفیت چې د ماډل ډیزاین لخوا ترلاسه کیدی شي ترلاسه کیدی شي.

انځور

شکل 2 د لامینټ شوي بیټرۍ اوږدوالی او عرض سکیمیک ډیاګرام

جدول 2 د لامینټ سیل ډیزاین پارامترونه

انځور

په جدول 2 کې، ځانګړی ارزښت د 50.3Ah ظرفیت سره د بیټرۍ اصلي پیرامیټر ارزښت دی. اړونده پیرامیټونه دا ټاکي چې k1، k2، k3، k4، k5، k6، او k7 په ترتیب سره 0.041، 0.680، 0.619، 13.953، 8.261، 639.554، 921.609 دي. ، x 21 دی، y 1.97006 دی (د مثبت الکترود پلنوالی 329 ملیون دی، او اوږدوالی یې 167 ملي میتر دی). د اصلاح کولو وروسته، کله چې د مثبت الکترود شمیر 51 وي، د بیټرۍ کیفیت ترټولو کوچنی دی.