Posledným krokom pri výrobe lítiovej batérie je triedenie a triedenie lítiovej batérie, aby sa zabezpečila konzistencia batériového modulu a vynikajúci výkon batériového modulu. Ako je všetkým známe, moduly zložené z batérií s vysokou konzistenciou majú dlhšiu životnosť, moduly so slabou konzistenciou sú náchylné na prebitie a nadmerné vybitie vplyvom bucket efektu a zrýchľuje sa ich útlm životnosti batérie. Napríklad rôzne kapacity batérií môžu spôsobiť rôzne hĺbky vybitia každého reťazca batérie. Batérie s malou kapacitou a slabým výkonom dosiahnu stav plného nabitia vopred. Výsledkom je, že batérie s veľkou kapacitou a dobrým výkonom nemôžu dosiahnuť stav plného nabitia. Nekonzistentné napätie batérie spôsobuje, že každá batéria v paralelnom reťazci sa navzájom nabíja. Batéria s vyšším napätím nabíja batériu nižším napätím, čo urýchľuje degradáciu výkonu batérie a spotrebúva energiu celého reťazca batérie. Batéria s vysokou rýchlosťou samovybíjania má veľkú stratu kapacity. Nekonzistentné rýchlosti samovybíjania spôsobujú rozdiely v stave nabitia a napätí batérií, čo ovplyvňuje výkon reťazcov batérií. A tak tieto rozdiely batérie, dlhodobé používanie ovplyvní životnosť celého modulu.

Obrázok

Obr. 1.OCV- prevádzkové napätie – diagram polarizačného napätia

Klasifikácia a skríning batérií má zabrániť vybitiu nekonzistentných batérií súčasne. Nutnosťou je test vnútorného odporu batérie a samovybíjanie. Vo všeobecnosti sa vnútorný odpor batérie delí na vnútorný odpor ohmov a vnútorný odpor polarizácie. Ohmový vnútorný odpor pozostáva z materiálu elektródy, elektrolytu, odporu membrány a prechodového odporu každej časti, vrátane elektronickej impedancie, iónovej impedancie a kontaktnej impedancie. Polarizačný vnútorný odpor označuje odpor spôsobený polarizáciou počas elektrochemickej reakcie, vrátane vnútorného odporu elektrochemickej polarizácie a vnútorného odporu koncentračnej polarizácie. Ohmický odpor batérie je určený celkovou vodivosťou batérie a polarizačný odpor batérie je určený koeficientom difúzie lítiového iónu v pevnej fáze v aktívnom materiáli elektródy. Vo všeobecnosti je vnútorný odpor lítiových batérií neoddeliteľný od návrhu procesu, samotného materiálu, životného prostredia a ďalších aspektov, ktoré budú analyzované a interpretované nižšie.

Po prvé, návrh procesu

(1) Formulácie kladných a záporných elektród majú nízky obsah vodivého činidla, čo vedie k veľkej elektronickej prenosovej impedancii medzi materiálom a kolektorom, to znamená k vysokej elektronickej impedancii. Lítiové batérie sa rýchlejšie zahrievajú. To je však dané konštrukciou batérie, napríklad napájacej batérie zohľadňuje rýchlosť výkonu, vyžaduje vyšší podiel vodivého činidla, vhodného pre veľké rýchlosti nabíjania a vybíjania. Kapacita batérie je o niečo väčšia, kladný a záporný podiel materiálu bude o niečo vyšší. Tieto rozhodnutia sa robia na začiatku konštrukcie batérie a nedajú sa jednoducho zmeniť.

(2) vo vzorci kladnej a zápornej elektródy je príliš veľa spojiva. Spojivom je vo všeobecnosti polymérny materiál (PVDF, SBR, CMC atď.) so silným izolačným výkonom. Hoci vyšší podiel spojiva v pôvodnom pomere je prospešný na zlepšenie pevnosti v odizolovaní stĺpov, je nevýhodný pre vnútorný odpor. V konštrukcii batérie koordinovať vzťah medzi spojivom a dávkovaním spojiva, ktoré sa zameria na disperziu spojiva, to znamená na proces prípravy kaše, pokiaľ je to možné, aby sa zabezpečila disperzia spojiva.

(3) Zložky nie sú rovnomerne rozptýlené, vodivé činidlo nie je úplne rozptýlené a nevytvára sa dobrá vodivá sieťová štruktúra. Ako je znázornené na obrázku 2, A je prípad zlej disperzie vodivého činidla a B je prípad dobrej disperzie. Keď je množstvo vodivého činidla rovnaké, zmena procesu miešania ovplyvní disperziu vodivého činidla a vnútorný odpor batérie.

Obrázok 2. Slabá disperzia vodivého činidla (A) Rovnomerná disperzia vodivého činidla (B)

(4) Spojivo nie je úplne rozpustené a existujú nejaké micelové častice, čo má za následok vysoký vnútorný odpor batérie. Bez ohľadu na suché miešanie, polosuché miešanie alebo proces mokrého miešania je potrebné, aby sa prášok spojiva úplne rozpustil. Nemôžeme sa príliš snažiť o efektivitu a ignorovať objektívnu požiadavku, že spojivo potrebuje určitý čas, aby sa úplne rozpustilo.

(5) Hustota zhutnenia elektródy ovplyvní vnútorný odpor batérie. Kompaktná hustota elektródovej dosky je malá a pórovitosť medzi časticami vo vnútri elektródovej dosky je vysoká, čo neprispieva k prenosu elektrónov, a vnútorný odpor batérie je vysoký. Keď je elektródový plát príliš zhutnený, častice elektródového prášku môžu byť príliš rozdrvené a dráha prenosu elektrónov sa po rozdrvení predĺži, čo neprispieva k výkonu nabíjania a vybíjania batérie. Je dôležité zvoliť správnu hustotu zhutnenia.

(6) Zlé zváranie medzi kladnou a zápornou elektródou a zberačom tekutiny, virtuálne zváranie, vysoký odpor batérie. Počas zvárania by sa mali zvoliť vhodné parametre zvárania a parametre zvárania, ako je zvárací výkon, amplitúda a čas, by sa mali optimalizovať pomocou DOE a kvalita zvárania by sa mala posudzovať podľa sily a vzhľadu zvárania.

(7) zlé navíjanie alebo slabá laminácia, medzera medzi membránou, kladnou doskou a zápornou doskou je veľká a iónová impedancia je veľká.

(8) Elektrolyt batérie nie je úplne infiltrovaný do kladných a záporných elektród a membrány a konštrukčná tolerancia elektrolytu je nedostatočná, čo tiež povedie k veľkej iónovej impedancii batérie.

(9) Proces vytvárania je slabý, povrch grafitovej anódy SEI je nestabilný, čo ovplyvňuje vnútorný odpor batérie.

(10) Iné, ako napríklad zlé balenie, zlé zváranie uší pólov, vytečenie batérie a vysoký obsah vlhkosti, majú veľký vplyv na vnútorný odpor lítiových batérií.

Po druhé, materiály

(1) Odolnosť anódových a anódových materiálov je veľká.

(2) Vplyv materiálu membrány. Ako je hrúbka membrány, veľkosť pórov, veľkosť pórov atď. Hrúbka súvisí s vnútorným odporom, čím tenší je vnútorný odpor menší, aby sa dosiahol vysoký výkon nabitia a vybitia. Čo najmenšia pri určitej mechanickej pevnosti, čím väčšia je pevnosť v prepichnutí, tým lepšia. Veľkosť pórov a veľkosť pórov membrány súvisí s impedanciou transportu iónov. Ak je veľkosť pórov príliš malá, zvýši sa impedancia iónov. Ak je veľkosť pórov príliš veľká, nemusí byť schopné úplne izolovať jemný pozitívny a negatívny prášok, čo môže ľahko viesť ku skratu alebo môže byť prepichnuté lítium dendritom.

(3) Vplyv materiálu elektrolytu. Iónová vodivosť a viskozita elektrolytu súvisia s iónovou impedanciou. Čím väčšia je impedancia prenosu iónov, tým väčší je vnútorný odpor batérie a tým závažnejšia je polarizácia v procese nabíjania a vybíjania.

(4) Vplyv pozitívneho PVDF materiálu. Vysoký podiel PVDF alebo vysoká molekulová hmotnosť tiež povedie k vysokému vnútornému odporu lítiovej batérie.

(5) Vplyv kladne vodivého materiálu. Výber typu vodivého činidla je tiež kľúčový, ako je SP, KS, vodivý grafit, CNT, grafén atď., Vzhľadom na odlišnú morfológiu je vodivosť lítiovej batérie relatívne odlišná, je veľmi dôležité vybrať vodivé činidlo s vysokou vodivosťou a vhodné na použitie.

(6) vplyv materiálov uší s kladným a záporným pólom. Hrúbka ucha tyče je tenká, vodivosť je slabá, čistota použitého materiálu nie je vysoká, vodivosť je slabá a vnútorný odpor batérie je vysoký.

(7) medená fólia je zle zoxidovaná a zváraná a materiál hliníkovej fólie má zlú vodivosť alebo oxid na povrchu, čo tiež povedie k vysokému vnútornému odporu batérie.

Obrázok

Iné aspekty

(1) Odchýlka prístroja na testovanie vnútorného odporu. Prístroj by sa mal pravidelne kontrolovať, aby sa predišlo nepresným výsledkom testu spôsobeným nepresným prístrojom.

(2) Abnormálny vnútorný odpor batérie spôsobený nesprávnou prevádzkou.

(3) Zlé výrobné prostredie, ako je nedostatočná kontrola prachu a vlhkosti. Dielenský prach presahuje normu, povedie k zvýšeniu vnútorného odporu batérie, zhorší sa samovybíjanie. Vlhkosť v dielni je vysoká, bude tiež škodlivá pre výkon lítiovej batérie.