Hapi i fundit në prodhimin e baterisë së litiumit është klasifikimi dhe kontrollimi i baterisë së litiumit për të siguruar qëndrueshmërinë e modulit të baterisë dhe performancën e shkëlqyer të modulit të baterisë. Siç dihet për të gjithë, modulet e përbëra nga bateri me qëndrueshmëri të lartë kanë jetëgjatësi më të gjatë shërbimi, ndërsa modulet me qëndrueshmëri të dobët janë të prirur për mbingarkim dhe shkarkim të tepërt për shkak të efektit të kovës dhe zbutja e jetëgjatësisë së tyre përshpejtohet. Për shembull, kapacitete të ndryshme të baterisë mund të shkaktojnë thellësi të ndryshme shkarkimi të çdo vargu baterie. Bateritë me kapacitet të vogël dhe performancë të dobët do të arrijnë gjendjen e ngarkimit të plotë paraprakisht. Si rezultat, bateritë me kapacitet të madh dhe performancë të mirë nuk mund të arrijnë gjendjen e ngarkimit të plotë. Tensionet e paqëndrueshme të baterisë bëjnë që çdo bateri në një varg paralel të ngarkojë njëra-tjetrën. Bateria me një tension më të lartë e ngarkon baterinë me një tension më të ulët, i cili përshpejton degradimin e performancës së baterisë dhe konsumon energjinë e të gjithë vargut të baterisë. Një bateri me një shkallë të lartë vetë-shkarkimi ka një humbje të madhe kapaciteti. Shkalla e paqëndrueshme e vetëshkarkimit shkakton ndryshime në statusin e ngarkuar dhe tensionin e baterive, duke ndikuar në performancën e vargjeve të baterive. Dhe kështu këto ndryshime të baterisë, përdorimi afatgjatë do të ndikojë në jetëgjatësinë e të gjithë modulit.

Piktura

FIK. 1.OCV- tensioni i punës – diagrami i tensionit të polarizimit

Klasifikimi dhe kontrolli i baterive është për të shmangur shkarkimin e baterive të paqëndrueshme në të njëjtën kohë. Testi i rezistencës së brendshme të baterisë dhe vetë-shkarkimit është i domosdoshëm. Në përgjithësi, rezistenca e brendshme e baterisë ndahet në rezistencën e brendshme Ohm dhe rezistencën e brendshme të polarizimit. Rezistenca e brendshme Ohm përbëhet nga materiali i elektrodës, elektroliti, rezistenca e diafragmës dhe rezistenca e kontaktit të secilës pjesë, duke përfshirë rezistencën elektronike, rezistencën jonike dhe rezistencën e kontaktit. Rezistenca e brendshme e polarizimit i referohet rezistencës së shkaktuar nga polarizimi gjatë reaksionit elektrokimik, duke përfshirë rezistencën e brendshme të polarizimit elektrokimik dhe rezistencën e brendshme të polarizimit të përqendrimit. Rezistenca omike e baterisë përcaktohet nga përçueshmëria totale e baterisë, dhe rezistenca e polarizimit të baterisë përcaktohet nga koeficienti i difuzionit të fazës së ngurtë të joneve të litiumit në materialin aktiv të elektrodës. Në përgjithësi, rezistenca e brendshme e baterive të litiumit është e pandashme nga dizajni i procesit, vetë materiali, mjedisi dhe aspekte të tjera, të cilat do të analizohen dhe interpretohen më poshtë.

Së pari, dizajni i procesit

(1) Formulimet e elektrodave pozitive dhe negative kanë përmbajtje të ulët të agjentit përçues, duke rezultuar në rezistencë të madhe të transmetimit elektronik midis materialit dhe kolektorit, domethënë, rezistencë të lartë elektronike. Bateritë e litiumit nxehen më shpejt. Megjithatë, kjo përcaktohet nga dizajni i baterisë, për shembull, bateria e energjisë për të marrë parasysh performancën e shkallës, ajo kërkon një përqindje më të lartë të agjentit përçues, të përshtatshëm për ngarkimin dhe shkarkimin me shpejtësi të madhe. Kapaciteti i baterisë është pak më shumë kapacitet, proporcioni pozitiv dhe negativ i materialit do të jetë pak më i lartë. Këto vendime merren në fillim të dizajnit të baterisë dhe nuk mund të ndryshohen lehtë.

(2) ka shumë lidhës në formulën e elektrodës pozitive dhe negative. Lidhësi është përgjithësisht një material polimer (PVDF, SBR, CMC, etj.) me performancë të fortë izolimi. Megjithëse përqindja më e lartë e lidhësit në raportin origjinal është e dobishme për të përmirësuar forcën e zhveshjes së shtyllave, ajo është e pafavorshme për rezistencën e brendshme. Në modelin e baterisë, për të koordinuar marrëdhëniet midis dozës së lidhësit dhe lidhësit, e cila do të fokusohet në shpërndarjen e lidhësit, domethënë në procesin e përgatitjes së llumit, sa më shumë që të jetë e mundur për të siguruar shpërndarjen e lidhësit.

(3) Përbërësit nuk shpërndahen në mënyrë të barabartë, agjenti përcjellës nuk shpërndahet plotësisht dhe nuk formohet një strukturë e mirë e rrjetit përçues. Siç tregohet në figurën 2, A është rasti i shpërndarjes së dobët të agjentit përçues dhe B është rasti i shpërndarjes së mirë. Kur sasia e agjentit përcjellës është e njëjtë, ndryshimi i procesit të trazimit do të ndikojë në shpërndarjen e agjentit përçues dhe rezistencën e brendshme të baterisë.

Figura 2. Shpërndarja e dobët e agjentit përçues (A) Shpërndarja uniforme e agjentit përçues (B)

(4) Lidhësi nuk është tretur plotësisht dhe ekzistojnë disa grimca miceli, duke rezultuar në rezistencë të lartë të brendshme të baterisë. Pavarësisht nga procesi i përzierjes së thatë, përzierjes gjysmë të thatë ose përzierjes së lagësht, kërkohet që pluhuri lidhës të jetë plotësisht i tretur. Ne nuk mund të kërkojmë shumë efikasitet dhe të injorojmë kërkesën objektive që lidhësit i duhet një kohë e caktuar për t’u tretur plotësisht.

(5) Dendësia e ngjeshjes së elektrodës do të ndikojë në rezistencën e brendshme të baterisë. Dendësia kompakte e pllakës së elektrodës është e vogël, dhe poroziteti midis grimcave brenda pllakës së elektrodës është i lartë, gjë që nuk është e favorshme për transmetimin e elektroneve dhe rezistenca e brendshme e baterisë është e lartë. Kur fleta e elektrodës ngjeshet shumë, grimcat e pluhurit të elektrodës mund të shtypen shumë dhe rruga e transmetimit të elektroneve bëhet më e gjatë pas shtypjes, gjë që nuk është e favorshme për performancën e ngarkimit dhe shkarkimit të baterisë. Është e rëndësishme të zgjidhni densitetin e duhur të ngjeshjes.

(6) Saldim i keq midis prizës së elektrodës pozitive dhe negative dhe kolektorit të lëngjeve, saldim virtual, rezistencë e lartë e baterisë. Parametrat e duhur të saldimit duhet të zgjidhen gjatë saldimit dhe parametrat e saldimit si fuqia, amplituda dhe koha duhet të optimizohen përmes DOE, dhe cilësia e saldimit duhet të gjykohet nga forca dhe pamja e saldimit.

(7) dredha-dredha e dobët ose petëzimi i dobët, hendeku midis diafragmës, pllakës pozitive dhe pllakës negative është i madh, dhe rezistenca e joneve është e madhe.

(8) Elektroliti i baterisë nuk është infiltruar plotësisht në elektrodat pozitive dhe negative dhe në diafragmë, dhe lejimi i projektimit të elektrolitit është i pamjaftueshëm, gjë që do të çojë gjithashtu në rezistencë të madhe jonike të baterisë.

(9) Procesi i formimit është i dobët, sipërfaqja e anodës grafit SEI është e paqëndrueshme, duke ndikuar në rezistencën e brendshme të baterisë.

(10) Të tjera, të tilla si paketimi i dobët, saldimi i dobët i veshëve të shtyllave, rrjedhja e baterisë dhe përmbajtja e lartë e lagështisë, kanë një ndikim të madh në rezistencën e brendshme të baterive të litiumit.

Së dyti, materialet

(1) Rezistenca e materialeve të anodës dhe anodës është e madhe.

(2) Ndikimi i materialit të diafragmës. Të tilla si trashësia e diafragmës, madhësia e porozitetit, madhësia e poreve etj. Trashësia lidhet me rezistencën e brendshme, sa më e hollë rezistenca e brendshme është më e vogël, në mënyrë që të arrihet ngarkesa dhe shkarkimi me fuqi të lartë. Sa më e vogël të jetë e mundur nën një forcë të caktuar mekanike, sa më e trashë të jetë forca e shpimit aq më mirë. Madhësia e poreve dhe madhësia e poreve të diafragmës janë të lidhura me impedancën e transportit të joneve. Nëse madhësia e poreve është shumë e vogël, kjo do të rrisë rezistencën e jonit. Nëse madhësia e poreve është shumë e madhe, mund të mos jetë në gjendje të izolojë plotësisht pluhurin e imët pozitiv dhe negativ, i cili lehtë do të çojë në qark të shkurtër ose do të shpohet nga dendriti i litiumit.

(3) Ndikimi i materialit elektrolitik. Përçueshmëria jonike dhe viskoziteti i elektrolitit janë të lidhura me rezistencën jonike. Sa më e madhe të jetë impedanca e transferimit jonik, aq më e madhe është rezistenca e brendshme e baterisë dhe aq më serioz është polarizimi në procesin e karikimit dhe shkarkimit.

(4) Ndikimi i materialit PVDF pozitiv. Një përqindje e lartë e PVDF ose peshë e lartë molekulare do të çojë gjithashtu në rezistencë të lartë të brendshme të baterisë së litiumit.

(5) Ndikimi i materialit përçues pozitiv. Përzgjedhja e llojit të agjentit përçues është gjithashtu kyç, si SP, KS, grafiti përçues, CNT, grafeni, etj., Për shkak të morfologjisë së ndryshme, performanca e përçueshmërisë së baterisë së litiumit është relativisht e ndryshme, është shumë e rëndësishme të zgjidhni agjent përçues me përçueshmëri të lartë dhe i përshtatshëm për përdorim.

(6) ndikimi i materialeve të veshit të poleve pozitive dhe negative. Trashësia e veshit të shtyllës është e hollë, përçueshmëria është e dobët, pastërtia e materialit të përdorur nuk është e lartë, përçueshmëria është e dobët dhe rezistenca e brendshme e baterisë është e lartë.

(7) petë e bakrit është oksiduar dhe salduar keq, dhe materiali i fletës së aluminit ka përçueshmëri të dobët ose oksid në sipërfaqe, gjë që gjithashtu do të çojë në rezistencë të lartë të brendshme të baterisë.

Piktura

Aspekte të tjera

(1) Devijimi i instrumentit të testit të rezistencës së brendshme. Instrumenti duhet të kontrollohet rregullisht për të parandaluar rezultate të pasakta të testit të shkaktuara nga instrumenti i pasaktë.

(2) Rezistenca jonormale e brendshme e baterisë e shkaktuar nga funksionimi jo i duhur.

(3) Mjedisi i dobët i prodhimit, siç është kontrolli i lirë i pluhurit dhe lagështisë. Pluhuri i punëtorisë tejkalon standardin, do të çojë në rritjen e rezistencës së brendshme të baterisë, rëndimin e vetë-shkarkimit. Lagështia e punëtorisë është e lartë, gjithashtu do të jetë e dëmshme për performancën e baterisë së litiumit.