Talaabada ugu danbeysa ee soo saarista baytariga lithium waa in la darajo oo la baaro batariyada lithiumka si loo hubiyo joogteynta moduleka batteriga iyo waxqabadka wanaagsan ee moduleka batteriga. Sida la wada ogsoon yahay, qaybaha ka kooban baytariyada joogtada ahi waxay leeyihiin nolol adeeg oo dheer, halka modules-yada aan joogtada ahayni ay u nugul yihiin kharash-kordhinta iyo qulqulka xad-dhaafka ah sababtoo ah saameynta baaldiga, iyo hoos u dhigista nolosha batteriga waa la dedejiyey. Tusaale ahaan, awoodda batteriga ee kala duwan waxay keeni kartaa hoos u dhacyo kala duwan oo xadhig batari kasta. Beteriyada leh awood yar iyo waxqabad liidata waxay horay u gaari doonaan heerka buuxa ee bateriga. Natiijo ahaan, baytariyada leh awood weyn iyo waxqabad wanaagsan ma gaari karaan xaaladda buuxda. Danabyada baytariga ee aan iswaafaqsanayn ayaa sababa in batari kasta oo xadhig barbar socda uu midba midka kale dalacsiiyo. Batariga danabkiisu sarreeyo waxa uu batteriga ku dalacayaa danab hoose, kaas oo dedejiya hoos u dhaca waxqabadka batteriga oo uu tamar ka qaato dhammaan xadhigga batteriga. Batariga leh heerka is-saarida sare wuxuu leeyahay awood lumin weyn. Heerarka is-daajinta aan is-daba-qaadka lahayn waxay sababtaa kala duwanaanshiyaha heerka la dallacay iyo danabka baytariyada, taasoo saamaynaysa waxqabadka xadhkaha batteriga. Oo sidaas daraaddeed kala duwanaanshiyaha baytari kuwan, isticmaalka muddada-dheer saamayn doonaa nolosha moduleka oo dhan.

Sawirka

FIG 1.OCV- danab ku shaqeeya – jaantus danab polarization

Kala soocida batteriga iyo baadhista waa in laga fogaado soo daynta baytariyada aan iswaafaqsanayn isku mar. Iska caabbinta batteriga gudaha iyo tijaabada is-daajinta waa lama huraan. Guud ahaan, iska caabinta baytariga gudaha ayaa loo qaybiyaa ohm caabbinta gudaha iyo caabbinta gudaha. Iska caabbinta gudaha Ohm waxay ka kooban tahay walxaha korantada, electrolyte, caabbinta diaphragm iyo iska caabbinta xiriirka ee qayb kasta, oo ay ku jiraan impedance eletroonig ah, impedance ionic iyo cidhiidhiga xidhiidhka. Iska caabbinta gudaha polarization waxaa loola jeedaa iska caabbinta uu keeno polarization inta lagu guda jiro falcelinta korantada, oo ay ku jiraan polarization korantada caabbinta gudaha iyo fiirsashada caabbinta gudaha. Iska caabbinta ohmic ee batteriga waxaa lagu go’aamiyaa wadarta guud ee batteriga, iyo iska caabbinta polarization ee batteriga waxaa lagu go’aamiyaa isku-dheellitirka fidinta wajiga adag ee lithium ion ee walxaha firfircoon ee korantada. Guud ahaan, iska caabbinta gudaha ee baytariyada lithium waa mid aan kala sooc lahayn habka naqshadeynta, walxaha laftiisa, deegaanka iyo dhinacyo kale, kuwaas oo lagu falanqeyn doono laguna tarjumi doono hoos.

Marka hore, habka naqshadaynta

(1) Qaababka elektiroonigga ah ee togan iyo kuwa taban waxay leeyihiin maaddo hoose oo ah wakiilka korantada, taasoo keentay caqabad weyn oo gudbinta elektiroonigga ah ee u dhaxaysa walxaha iyo ururiyaha, taas oo ah, xannibaad elektaroonig ah oo sarreeya. Beteriyada lithium-ka ayaa si degdeg ah u kululaada. Si kastaba ha noqotee, tan waxaa lagu go’aamiyaa naqshadeynta batteriga, tusaale ahaan, batteriga awoodda si loo tixgeliyo waxqabadka heerka, waxay u baahan tahay qayb sare oo ah wakiilka korantada, oo ku habboon kharashka qiimaha badan iyo bixinta. Awooda batteriga waa xoogaa awood badan, saamiga togan iyo kuwa taban ayaa xoogaa sare u qaadi doona. Go’aamadan waxaa lagu sameeyaa bilowga naqshadeynta batteriga oo si fudud looma beddeli karo.

(2) waxa jira xidhe aad u badan oo ku jira caanaha korantada togan iyo kuwa taban. Xiruhu guud ahaan waa maaddo polymer ah (PVDF, SBR, CMC, iwm.) oo leh waxqabadka dahaarka xooggan. Inkasta oo saamiga sare ee binder ee saamiga asalka ah uu faa’iido u leeyahay si loo hagaajiyo xoogga xajinta ee tiirarka, waxay faa’iido u leedahay iska caabinta gudaha. In design batteriga in la isku duwo xiriirka ka dhexeeya binder iyo qiyaasta binder, kaas oo diiradda saari doona kala firidhsan ee binder, taas oo ah, habka diyaarinta slurry, ilaa inta suurtogalka ah si loo hubiyo kala firidhsan ee binder.

(3) Maaddooyinka aan si siman loo kala firdhin, wakiilka korantada si buuxda uma kala firdhin, iyo qaab dhismeedka shabakad wanaagsan oo aan la samayn. Sida ku cad sawirka 2, A waa kiiska kala firdhisanaanta liidata ee wakiilka, iyo B waa kiiska kala firdhisanaan wanaagsan. Marka qadarka wakiilka korantada uu isku mid yahay, isbeddelka habka kicinta wuxuu saameynayaa kala firdhinta wakiilka korantada iyo caabbinta gudaha ee batteriga.

Jaantuska 2. Kala firdhinta xun ee wakiilka korantada (A) Kala firdhinta lebbiska ah ee wakiilka

(4) Xiruhu si buuxda uma milmi, iyo qaybo ka mid ah micelle ayaa jira, taasoo keentay caabbinta sare ee batteriga. Wax dhib ah ma lahan isku-dhafka qallalan, isku-dhafka-qalalan-qallalan ama habka isku-dhafka qoyan, waxaa loo baahan yahay in budada wax-qabadku si buuxda u milmo. Ma sii wadi karno wax-ku-oolnimada wax badan oo aan iska indho-tirin karno ujeeddada looga baahan yahay in xiruhu u baahan yahay wakhti go’an si uu si buuxda u milmo.

(5) Cufnaanta cufnaanta korantada waxay saameyn doontaa caabbinta gudaha ee baytariga. Cufnaanta cufnaanta ee saxan electrode waa yar yahay, iyo porosity u dhexeeya qayb ka gudaha saxan electrode waa sare, taas oo aan ku haboon gudbinta ee electrons, iyo caabbinta gudaha ee baytari waa mid sare. Marka xaashida elektiroonigga ah ay aad isku koobto, qaybaha budada korantada ayaa laga yaabaa inay si xad dhaaf ah u jajabaan, iyo dariiqa gudbinta elektaroonigga ah ayaa sii dheeraada ka dib markii la burburiyo, taas oo aan ku habboonayn kharashka iyo soo saarista waxqabadka batteriga. Waa muhiim in la doorto cufnaanta cufnaanta saxda ah.

(6) Alxanka xun ee u dhexeeya lugaha korantada togan iyo kuwa taban iyo ururiyaha dareeraha, alxanka dalwaddii, caabbinta batteriga sare. Waa in la doortaa cabbirada alxanka ku habboon inta lagu jiro alxanka, iyo cabbirrada alxanka sida awoodda alxanka, baaxadda iyo waqtiga waa in lagu hagaajiyaa DOE, tayada alxanka waa in lagu qiimeeyaa xoogga alxanka iyo muuqaalka.

(7) dabaylo liidata ama lamination liidata, farqiga u dhexeeya diaphragm, saxan togan iyo saxan taban waa weyn yahay, iyo impedance ion waa weyn.

(8) Electrolytka baytarigu si buuxda uma dhex galin electrodes-ka togan iyo kuwa taban iyo diaphragm, iyo gunnada naqshadaynta korantada waa mid aan ku filnayn, taas oo sidoo kale horseedi doonta impedance weyn oo ionic ah ee baytariga.

(9) Habka samayntu waa mid liidata, dusha sare ee graphite anode SEI waa mid aan degganayn, oo saameeya caabbinta gudaha ee batteriga.

(10) Kuwo kale, sida baakadaha liidata, alxanka dhegaha tiirarka, daadinta baytariyada iyo qoyaanka sare, waxay saameyn weyn ku leeyihiin caabbinta gudaha ee baytariyada lithium.

Marka labaad, alaabta

(1) Iska caabinta walxaha anode iyo anode waa mid weyn.

(2) Saamaynta walxaha diaphragm. Sida dhumucda diaphragm, cabbirka porosity, cabbirka daloolka iyo wixii la mid ah. Dhumucdiisu waxay la xiriirtaa iska caabbinta gudaha, khafiifinta caabbinta gudaha waa yar tahay, si loo gaaro koronto sare iyo dheecaan. Sida ugu yar ee suurtogalka ah oo hoos yimaada awood farsamo oo gaar ah, dhumucdiisuna waxay sii kordhinaysaa xoogga daloolintu waa ka wanaagsan tahay. Cabbirka daloolka iyo cabbirka daloolka diaphragmku waxay la xidhiidhaan xannibaadda gaadiidka ion. Haddii cabbirka daloolku aad u yar yahay, waxay kordhin doontaa xannibaadda ion. Haddii cabbirka daloolka uu aad u weyn yahay, waxaa laga yaabaa inaysan awoodin inay si buuxda u go’doomiso budada togan iyo midka taban, taas oo si fudud u horseedi doonta wareegga gaaban ama lagu dalooliyo lithium dendrite.

(3) Saamaynta walxaha korantada. Dhaqdhaqaaqa ionic iyo viscosity electrolyte waxay la xiriiraan impedance ionic. Markasta oo ay weynaato isdhaafsiga wareejinta ionic, way sii weynaataa iska caabbinta gudaha batteriga, waana ka sii daran tahay kala soocida nidaamka dallacaadda iyo bixinta.

(4) Saamaynta alaabta PVDF ee togan. Qayb sare oo ah PVDF ama miisaanka kelliyadu waxay sidoo kale u horseedi doontaa iska caabin sare oo gudaha ah ee baytariga lithium.

(5) Saamaynta walaxda togan. Xulashada nooca wakiilka korantada sidoo kale waa furaha, sida SP, KS, graphite conductive, CNT, graphene, iwm., sababtoo ah qaab-dhismeedka kala duwan, waxqabadka conductivity ee baytari lithium waa ka duwan yahay, aad bay muhiim u tahay in la doorto. wakiilka conductive leh conductivity sare oo ku haboon in la isticmaalo.

(6) Saamaynta agabka dhegta tiirarka togan iyo kuwa taban. Dhumucda dhegta tiirarka waa dhuuban, korantadu waa liidataa, nadiifinta walxaha la isticmaalo maaha mid sarreeya, korantadu waa liidata, caabbinta gudaha ee baytarigu waa sarreeyaa.

(7) birta naxaasta ah ayaa oksaydhaysan oo si xun loo alxanayaa, iyo walxaha aluminiumku waxa ay leeyihiin conductivity liidata ama oksaydhka dusha sare, taas oo sidoo kale u horseedi doonta iska caabin sare oo gudaha ah ee baytariga.

Sawirka

Dhinacyada kale

(1) leexashada qalabka tijaabada iska caabinta gudaha. Qalabka waa in si joogto ah loo hubiyaa si looga hortago natiijooyinka baaritaanka khaldan ee uu keeno qalab aan sax ahayn.

(2) Iska caabin gudaha ah oo batari aan caadi ahayn oo ay sababtay hawlgal aan habboonayn.

(3) Deegaanka wax-soo-saarka oo liita, sida xakamaynta siigada iyo qoyaanka oo dabacsan. Boodhka aqoon-is-weydaarsiga ayaa ka sarreeya heerka caadiga ah, wuxuu u horseedi doonaa kororka caabbinta gudaha ee batteriga, is-soo-baxa ayaa sii xumaanaya. Qoyaanka aqoon-is-weydaarsigu wuu sarreeyaa, sidoo kale wuxuu wax u dhimayaa waxqabadka baytariyada lithium.