Zadnji korak v proizvodnji litijeve baterije je razvrščanje in pregledovanje litijeve baterije, da se zagotovi doslednost baterijskega modula in odlično delovanje baterijskega modula. Kot je vsem znano, imajo moduli, sestavljeni iz baterij z visoko konsistenco, daljšo življenjsko dobo, medtem ko so moduli s slabo konsistenco nagnjeni k prenapolnjenosti in prekomernemu praznjenju zaradi učinka vedra, njihova življenjska doba baterije pa se pospešuje. Na primer, različne zmogljivosti baterije lahko povzročijo različne globine praznjenja posameznega niza baterij. Baterije z majhno kapaciteto in slabim delovanjem bodo vnaprej dosegle stanje polne napolnjenosti. Posledično baterije z veliko kapaciteto in dobrim delovanjem ne morejo doseči stanja polne napolnjenosti. Neskladne napetosti akumulatorja povzročijo, da se vsaka baterija v vzporednem nizu polni drug drugega. Baterija z višjo napetostjo polni baterijo z nižjo napetostjo, kar pospešuje poslabšanje zmogljivosti baterije in porablja energijo celotnega niza baterije. Baterija z visoko stopnjo samopraznjenja ima veliko izgubo kapacitete. Neskladne stopnje samopraznjenja povzročajo razlike v statusu napolnjenosti in napetosti baterij, kar vpliva na delovanje nizov baterij. In tako bodo te razlike v baterijah, dolgotrajna uporaba vplivala na življenjsko dobo celotnega modula.

Slika

sl. 1.OCV- delovna napetost – diagram polarizacijske napetosti

Razvrščanje in pregledovanje baterij je namenjeno preprečevanju praznjenja neskladnih baterij hkrati. Notranji upor baterije in preizkus samopraznjenja je obvezen. Na splošno je notranji upor baterije razdeljen na notranji upor ohmov in notranji upor polarizacije. Ohmski notranji upor je sestavljen iz materiala elektrode, elektrolita, upornosti membrane in kontaktne upornosti vsakega dela, vključno z elektronsko impedanco, ionsko impedanco in kontaktno impedanco. Polarizacijski notranji upor se nanaša na upor, ki ga povzroča polarizacija med elektrokemično reakcijo, vključno z notranjim uporom elektrokemične polarizacije in notranjim uporom polarizacije koncentracije. Ohmski upor baterije je določen s skupno prevodnostjo baterije, polarizacijski upor baterije pa s koeficientom difuzije trdne faze litijevega iona v aktivnem materialu elektrode. Na splošno je notranja odpornost litijevih baterij neločljiva od zasnove procesa, samega materiala, okolja in drugih vidikov, ki bodo analizirani in razloženi v nadaljevanju.

Prvič, načrtovanje procesa

(1) Formulacije pozitivne in negativne elektrode imajo nizko vsebnost prevodnega sredstva, kar ima za posledico veliko impedanco elektronskega prenosa med materialom in kolektorjem, to je visoko elektronsko impedanco. Litijeve baterije se hitreje segrejejo. Vendar je to določeno z zasnovo baterije, na primer močnostna baterija, da se upošteva hitrost delovanja, zahteva večji delež prevodnega sredstva, primernega za veliko polnjenje in praznjenje. Kapaciteta baterije je nekoliko večja, pozitivni in negativni delež materiala bo nekoliko višji. Te odločitve so sprejete na začetku zasnove baterije in jih ni mogoče enostavno spremeniti.

(2) v formuli pozitivne in negativne elektrode je preveč veziva. Vezivo je na splošno polimerni material (PVDF, SBR, CMC, itd.) z močno izolacijo. Čeprav je višji delež veziva v prvotnem razmerju koristen za izboljšanje odporne trdnosti drogov, je neugoden za notranji upor. V zasnovi baterije za usklajevanje razmerja med vezivom in odmerkom veziva, ki se bo osredotočil na disperzijo veziva, to je postopek priprave brozge, kolikor je mogoče, da se zagotovi disperzija veziva.

(3) Sestavine niso enakomerno razpršene, prevodno sredstvo ni v celoti razpršeno in ni oblikovana dobra prevodna mreža. Kot je prikazano na sliki 2, je A primer slabe disperzije prevodnega sredstva, B pa primer dobre disperzije. Ko je količina prevodnega sredstva enaka, bo sprememba postopka mešanja vplivala na disperzijo prevodnega sredstva in notranji upor baterije.

Slika 2. Slaba disperzija prevodnega sredstva (A) Enakomerna disperzija prevodnega sredstva (B)

(4) Vezivo ni popolnoma raztopljeno in obstajajo nekateri delci micele, kar ima za posledico visoko notranjo upornost baterije. Ne glede na suho mešanje, polsuho mešanje ali mokro mešanje je potrebno, da je vezivni prah popolnoma raztopljen. Ne moremo preveč težiti k učinkovitosti in prezreti objektivne zahteve, da vezivo potrebuje določen čas, da se popolnoma raztopi.

(5) Gostota stiskanja elektrode bo vplivala na notranji upor baterije. Kompaktna gostota elektrodne plošče je majhna, poroznost med delci znotraj elektrodne plošče pa je visoka, kar ne prispeva k prenosu elektronov, notranji upor baterije pa je velik. Ko je elektrodna plošča preveč zgoščena, se lahko delci elektrodnega prahu prekomerno zdrobijo in pot prenosa elektronov po drobljenju postane daljša, kar ne prispeva k učinkovitosti polnjenja in praznjenja baterije. Pomembno je izbrati pravo gostoto zbijanja.

(6) Slabo varjenje med nastavkom pozitivne in negativne elektrode in zbiralnikom tekočine, virtualno varjenje, visoka odpornost baterije. Med varjenjem je treba izbrati ustrezne parametre varjenja, varilne parametre, kot so varilna moč, amplituda in čas, pa je treba optimizirati z DOE, kakovost varjenja pa presojati po varilni trdnosti in videzu.

(7) slabo navijanje ali slaba laminacija, reža med diafragmo, pozitivno ploščo in negativno ploščo je velika, ionska impedanca pa velika.

(8) Akumulatorski elektrolit ni v celoti infiltriran v pozitivne in negativne elektrode in membrano, poleg tega pa je konstrukcijski dodatek elektrolita nezadosten, kar bo vodilo tudi do velike ionske impedance baterije.

(9) Proces tvorbe je slab, površina grafitne anode SEI je nestabilna, kar vpliva na notranji upor baterije.

(10) Druge, kot so slaba embalaža, slabo varjenje ušes, puščanje baterije in visoka vsebnost vlage, imajo velik vpliv na notranjo odpornost litijevih baterij.

Drugič, materiali

(1) Odpornost anodnih in anodnih materialov je velika.

(2) Vpliv materiala diafragme. Kot so debelina diafragme, velikost poroznosti, velikost por in tako naprej. Debelina je povezana z notranjim uporom, tanjši kot je notranji upor, manjši je, da se doseže visoko moč polnjenja in praznjenja. Čim manjša je pod določeno mehansko trdnostjo, čim debelejša je prebojna trdnost, tem boljša. Velikost por in velikost por diafragme sta povezani z impedanco ionskega transporta. Če je velikost por premajhna, se bo ionska impedanca povečala. Če je velikost por prevelika, morda ne bo mogla popolnoma izolirati finega pozitivnega in negativnega prahu, kar bo zlahka povzročilo kratek stik ali ga bo prebil litijev dendrit.

(3) Vpliv elektrolitskega materiala. Ionska prevodnost in viskoznost elektrolita sta povezani z ionsko impedanco. Večja kot je impedanca ionskega prenosa, večja je notranja upornost baterije in resnejša je polarizacija v procesu polnjenja in praznjenja.

(4) Vpliv pozitivnega materiala PVDF. Visok delež PVDF ali visoka molekulska masa bo povzročila tudi visoko notranjo upornost litijeve baterije.

(5) Vpliv pozitivnega prevodnega materiala. Ključna je tudi izbira vrste prevodnega sredstva, kot so SP, KS, prevodni grafit, CNT, grafen itd., Zaradi različne morfologije je prevodnost litijeve baterije relativno različna, zelo pomembno je izbrati prevodno sredstvo z visoko prevodnostjo in primerno za uporabo.

(6) vpliv pozitivnih in negativnih ušesnih materialov. Debelina polnega ušesa je tanka, prevodnost je slaba, čistost uporabljenega materiala ni visoka, prevodnost je slaba in notranja upornost baterije je visoka.

(7) bakrena folija je oksidirana in slabo varjena, material aluminijaste folije pa ima slabo prevodnost ali oksid na površini, kar bo povzročilo tudi visoko notranjo upornost baterije.

Slika

Drugi vidiki

(1) Odklon instrumenta za testiranje notranjega upora. Instrument je treba redno preverjati, da preprečite netočne rezultate testov, ki jih povzroči nenatančen instrument.

(2) Nenormalna notranja upornost baterije zaradi nepravilnega delovanja.

(3) Slabo proizvodno okolje, kot je slab nadzor nad prahom in vlago. Delavniški prah presega standard, bo povzročil povečanje notranjega upora baterije, poslabšanje samopraznjenja. Vlaga v delavnici je visoka, prav tako bo škodila delovanju litijeve baterije.