Последњи корак у производњи литијумске батерије је оцењивање и екранизација литијумске батерије како би се обезбедила конзистентност батеријског модула и одличне перформансе батеријског модула. Као што је свима познато, модули састављени од батерија високе конзистенције имају дужи радни век, док су модули лоше конзистенције склони препуњавању и пражњењу због буцкет ефекта, а њихово слабљење трајања батерије је убрзано. На пример, различити капацитети батерија могу проузроковати различите дубине пражњења сваког низа батерија. Батерије са малим капацитетом и лошим перформансама ће унапред достићи стање пуног пуњења. Као резултат тога, батерије са великим капацитетом и добрим перформансама не могу да достигну стање пуног напуњености. Недоследни напони батерије узрокују да се свака батерија у паралелном низу међусобно пуни. Батерија са вишим напоном пуни батерију са нижим напоном, што убрзава деградацију перформанси батерије и троши енергију читавог низа батерије. Батерија са великом стопом самопражњења има велики губитак капацитета. Недоследне стопе самопражњења узрокују разлике у статусу напуњености и напону батерија, утичући на перформансе низова батерија. И тако ове разлике у батеријама, дуготрајна употреба ће утицати на живот целог модула.

Слика

ШИПАК. 1.ОЦВ- радни напон – дијаграм напона поларизације

Класификација батерија и скрининг су да би се избегло пражњење неуједначених батерија у исто време. Унутрашњи отпор батерије и тест самопражњења су обавезни. Уопштено говорећи, унутрашњи отпор батерије је подељен на унутрашњи отпор ома и унутрашњи отпор поларизације. Унутрашњи отпор ома се састоји од материјала електроде, електролита, отпора дијафрагме и контактног отпора сваког дела, укључујући електронску импедансу, јонску импедансу и контактну импедансу. Унутрашњи отпор поларизације се односи на отпор изазван поларизацијом током електрохемијске реакције, укључујући унутрашњи отпор електрохемијске поларизације и унутрашњи отпор поларизације концентрације. Омски отпор батерије је одређен укупном проводљивошћу батерије, а поларизациони отпор батерије је одређен коефицијентом дифузије чврсте фазе литијум јона у активном материјалу електроде. Генерално, унутрашњи отпор литијумских батерија је неодвојив од дизајна процеса, самог материјала, животне средине и других аспеката, који ће бити анализирани и интерпретирани у наставку.

Прво, дизајн процеса

(1) Формулације позитивне и негативне електроде имају низак садржај проводног агенса, што резултира великом електронском импедансом преноса између материјала и колектора, односно високом електронском импедансом. Литијумске батерије се брже загревају. Међутим, ово је одређено дизајном батерије, на пример, батерија за напајање да би се узела у обзир перформансе брзине, захтева већи удео проводног агенса, погодног за велико пуњење и пражњење. Капацитет батерије је нешто већег капацитета, позитивни и негативни однос материјала ће бити нешто већи. Ове одлуке се доносе на почетку дизајна батерије и не могу се лако променити.

(2) има превише везива у формули позитивне и негативне електроде. Везиво је углавном полимерни материјал (ПВДФ, СБР, ЦМЦ, итд.) са јаким изолационим перформансама. Иако је већи удео везива у оригиналном односу користан за побољшање отпорности стубова на скидање, он је штетан за унутрашњи отпор. У дизајну батерије да се координира однос између везива и дозе везива, који ће се фокусирати на дисперзију везива, односно процес припреме суспензије, колико је то могуће да би се обезбедила дисперзија везива.

(3) Састојци нису равномерно дисперговани, проводни агенс није у потпуности диспергован и није формирана добра проводљива мрежа. Као што је приказано на слици 2, А је случај лоше дисперзије проводног агенса, а Б је случај добре дисперзије. Када је количина проводног агенса иста, промена процеса мешања ће утицати на дисперзију проводног средства и унутрашњи отпор батерије.

Слика 2. Слаба дисперзија проводног агенса (А) Уједначена дисперзија проводног агенса (Б)

(4) Везиво није у потпуности растворено, а неке честице мицела постоје, што резултира високим унутрашњим отпором батерије. Без обзира на суво мешање, полусуво мешање или мокро мешање, потребно је да се везивни прах потпуно раствори. Не можемо превише тежити ефикасности и занемарити објективни захтев да је везиву потребно одређено време да се потпуно раствори.

(5) Густина сабијања електроде ће утицати на унутрашњи отпор батерије. Компактна густина електродне плоче је мала, а порозност између честица унутар електродне плоче је висока, што не погодује преносу електрона, а унутрашњи отпор батерије је висок. Када се плоча електроде превише збије, честице праха електроде могу бити превише згњечене, а пут преноса електрона постаје дужи након дробљења, што не доприноси перформансама пуњења и пражњења батерије. Важно је одабрати праву густину збијања.

(6) Лоше заваривање између ивице позитивне и негативне електроде и колектора течности, виртуелно заваривање, висока отпорност батерије. Одговарајуће параметре заваривања треба изабрати током заваривања, а параметре заваривања као што су снага заваривања, амплитуда и време треба оптимизовати кроз ДОЕ, а квалитет заваривања треба проценити по јачини и изгледу заваривања.

(7) лош намотај или лоша ламинација, јаз између дијафрагме, позитивне плоче и негативне плоче је велики, а импеданса јона је велика.

(8) Електролит батерије није у потпуности инфилтриран у позитивне и негативне електроде и дијафрагму, а додатак за пројектовање електролита је недовољан, што ће такође довести до велике јонске импедансе батерије.

(9) Процес формирања је лош, површина графитне аноде СЕИ је нестабилна, што утиче на унутрашњи отпор батерије.

(10) Други, као што су лоше паковање, лоше заваривање ушију, цурење батерије и висок садржај влаге, имају велики утицај на унутрашњи отпор литијумских батерија.

Друго, материјали

(1) Отпор анодних и анодних материјала је велик.

(2) Утицај материјала дијафрагме. Као што су дебљина дијафрагме, величина порозности, величина пора и тако даље. Дебљина је повезана са унутрашњим отпором, што је тањи унутрашњи отпор мањи, како би се постигла велика снага пуњења и пражњења. Што је могуће мања под одређеном механичком чврстоћом, што је дебља чврстоћа убода, то је боља. Величина пора и величина пора дијафрагме су у вези са импедансом транспорта јона. Ако је величина пора премала, то ће повећати импедансу јона. Ако је величина пора превелика, можда неће моћи у потпуности да изолује фини позитивни и негативни прах, што ће лако довести до кратког споја или ће га пробити литијум дендрит.

(3) Утицај материјала електролита. Јонска проводљивост и вискозитет електролита су повезани са јонском импедансом. Што је већа импеданса јонског преноса, већи је унутрашњи отпор батерије и озбиљнија је поларизација у процесу пуњења и пражњења.

(4) Утицај позитивног ПВДФ материјала. Висок удео ПВДФ-а или висока молекулска тежина такође ће довести до високог унутрашњег отпора литијумске батерије.

(5) Утицај позитивног проводног материјала. Избор типа проводног агенса је такође кључан, као што су СП, КС, проводни графит, ЦНТ, графен итд., Због различите морфологије, перформансе проводљивости литијумске батерије су релативно различите, веома је важно одабрати проводљиво средство високе проводљивости и погодно за употребу.

(6) утицај позитивних и негативних материјала за уши. Дебљина стубног уха је танка, проводљивост је лоша, чистоћа коришћеног материјала није висока, проводљивост је лоша, а унутрашњи отпор батерије је висок.

(7) бакарна фолија је оксидирана и лоше заварена, а материјал алуминијумске фолије има лошу проводљивост или оксид на површини, што ће такође довести до високог унутрашњег отпора батерије.

Слика

Други аспекти

(1) Одступање инструмента за испитивање унутрашњег отпора. Инструмент треба редовно проверавати како би се спречили нетачни резултати испитивања узроковани нетачним инструментом.

(2) Ненормалан унутрашњи отпор батерије узрокован неправилним радом.

(3) Лоше производно окружење, као што је слаба контрола прашине и влаге. Радионичка прашина премашује стандард, довешће до повећања унутрашњег отпора батерије, самопражњења се погоршава. Влага у радионици је висока, такође ће бити штетна за перформансе литијумске батерије.