Ho latela litlhoko tsa metsoalle ea sehlopha, bua ka kutloisiso ea ho tjhaja betri ea lithium kapele:

Setšoantšo

Sebelisa setšoantšo sena ho bontša mokhoa oa ho tjhaja betri. The abscissa ke nako ‘me ordinate ke voltage. Sethaleng sa pele sa ho tjhaja betri ea lithium, ho tla ba le ts’ebetso e nyane ea hona joale pele ho tefiso, e leng CC pele ho tefiso, e ikemiselitseng ho tsitsisa lisebelisoa tsa anode le cathode. Ka mor’a moo, betri e ka fetoloa hore e be Charge e nang le matla a holimo, e leng CC Fast Charge, ka mor’a hore betri e tsitse. Qetellong, e kena ka mokhoa oa kamehla oa ho tjhaja motlakase (CV). Bakeng sa betri ea lithium, tsamaiso e qala mokhoa oa kamehla oa ho tjhaja ha motlakase o fihla ho 4.2V, ‘me motlakase oa ho tjhaja o fokotseha butle-butle ho fihlela ho tjhaja ho fela ha motlakase o le tlase ho feta boleng bo itseng.

Nakong ea ts’ebetso eohle, ho na le maqhubu a fapaneng a tloaelehileng a ho tjhaja libeteri tse fapaneng. Ka mohlala, bakeng sa lihlahisoa tsa 3C, motlakase o tloaelehileng oa ho tjhaja hangata ke 0.1C-0.5C, athe bakeng sa libeteri tsa matla a phahameng, tjhaja e tloaelehileng hangata ke 1C. Mohala o tlase oa ho tjhaja o boetse o nkuwa bakeng sa polokeho ya betri. Kahoo, re re ka linako tse tloaelehileng tefiso e potlakileng, ke ho supa makhetlo a ‘maloa ho feta tefiso e tloaelehileng ea hajoale ho isa makhetlo a mashome.

Batho ba bang ba re ho tjhaja libeteri tsa lithium ho tšoana le ho tšela biri, ka potlako le ho tlatsa biri ka potlako, empa ka foam e ngata. E butle, e ea lieha, empa ke biri e ngata, e tiile. Ho tjhaja kapele ha ho boloke nako ya ho tjhaja feela, empa hape ho senya le betri ka boyona. Ka lebaka la ts’ebetso ea polarization ka har’a betri, palo e phahameng ea ho tjhaja eo e ka e amohelang e tla fokotseha ka ho eketseha ha tefiso le potoloho ea ho tsoa. Ha ho tjhaja ho sa khaotseng le ho tjhaja hona jwale ho le hoholo, kgatello ya ion ho eleketrode e a eketseha mme polarization e ba matla, mme leqhubu la motlakase wa betri ha le kgone ho tsamaellana ka kotloloho le tefiso/matla ka tekanyo e lekanang. Ka nako e ts’oanang, ho tjhaja ho phahameng hona joale, ho eketseha ha khanyetso ea ka hare ho tla lebisa ho matlafatsoa ho futhumatsa ha Joule (Q = I2Rt), ho tlisa maikutlo a lehlakoreng, joalo ka ho senyeha ha electrolyte, tlhahiso ea khase le letoto la mathata, ntho e kotsi. e eketseha ka tšohanyetso, e na le tšusumetso ho polokeho ea betri, bophelo ba betri e se nang matla bo tla khutsufatsoa haholo.

01

Lintho tsa anode

Ts’ebetso e potlakileng ea ho tjhaja betri ea lithium ke ho falla ka potlako le ho kenngoa ha Li + ka har’a lisebelisoa tsa anode. Boholo ba karoloana ea thepa ea cathode bo ka ama nako ea karabelo le tsela ea phallo ea li-ion ts’ebetsong ea electrochemical ea betri. Ho ea ka lithuto, coefficient ea phallo ea lithium ion e eketseha ka ho fokotseha ha boholo ba lijo-thollo tsa thepa. Leha ho le joalo, ka ho fokotseha ha boholo ba likaroloana, ho tla ba le agglomeration e tebileng ea likaroloana tlhahisong ea pulping, e leng se fellang ka ho hasana ho sa tšoaneng. Ka nako e ts’oanang, li-nanoparticles li tla fokotsa ts’ebetso ea compaction ea lakane ea electrode, ‘me e eketse sebaka sa ho kopana le electrolyte nakong ea tefiso le ho ntša karabelo ea lehlakoreng, e amang ts’ebetso ea betri.

Mokhoa o ka tšeptjoang haholoanyane ke ho fetola lisebelisoa tse ntle tsa electrode ka ho roala. Ka mohlala, conductivity ea LFP ka boeona ha e ntle haholo. Ho roala holim’a LFP ka thepa ea carbon kapa lisebelisoa tse ling ho ka ntlafatsa conductivity ea eona, e leng se loketseng ho ntlafatsa ts’ebetso ea ho tjhaja ka potlako ea betri.

02

Lisebelisoa tsa anode

Ho tjhaja ka potlako ha betri ea lithium ho bolela hore li-ion tsa lithium li ka tsoa ka potlako ‘me tsa “sesa” ho electrode e mpe, e hlokang hore thepa ea cathode e be le bokhoni ba ho kenya lithium ka potlako. Lisebelisoa tsa anode tse sebelisetsoang ho tjhaja ka potlako betri ea lithium li kenyelletsa carbon, lithium titanate le lisebelisoa tse ling tse ncha.

Bakeng sa lisebelisoa tsa carbon, li-ion tsa lithium li kenngoa ka mokhoa o ikhethileng ka har’a graphite tlas’a boemo ba ho tjhaja ka tloaelo hobane bokhoni ba ho kenya lithium bo tšoana le ba lithium precipitation. Leha ho le joalo, tlas’a boemo ba ho tjhaja ka potlako kapa mocheso o tlase, li-ion tsa lithium li ka ‘na tsa theoha holimo’ me tsa theha dendrite lithium. Ha dendrite lithium e phunyeletsa SEI, tahlehelo ea bobeli ea Li + e bakiloe mme matla a betri a fokotsehile. Ha tšepe ea lithium e fihla boemong bo itseng, e tla hōla ho tloha ho electrode e mpe ho ea ho diaphragm, e leng se bakang kotsi ea potoloho e khutšoanyane ea betri.

Ha e le LTO, ke ea “zero strain” e nang le lisebelisoa tsa anode tse nang le oksijene, tse sa hlahiseng SEI nakong ea ts’ebetso ea betri, ‘me e na le bokhoni bo matla ba ho tlama ka lithium ion, e ka finyellang litlhoko tsa tefiso e potlakileng le ho lokolloa. Ka nako e ts’oanang, hobane SEI e ke ke ea thehoa, lisebelisoa tsa anode li tla kopana ka ho toba le electrolyte, e leng se khothalletsang ketsahalo ea mahlakoreng a mahlakoreng. Bothata ba ho hlahisa khase ea betri ea LTO bo ke ke ba rarolloa, ‘me bo ka fokotsoa feela ka ho fetola bokaholimo.

03

Mokelikeli oa elektrode

Joalokaha ho boletsoe ka holimo, ts’ebetsong ea ho tjhaja ka potlako, ka lebaka la ho se lumellane ha sekhahla sa ho falla ha lithium ion le tekanyo ea ho fetisa elektronike, betri e tla ba le polarization e kholo. Kahoo e le ho fokotsa karabelo e mpe e bakoang ke polarization ea betri, lintlha tse tharo tse latelang li hlokahala ho hlahisa electrolyte: 1, letsoai le phahameng la dissociation electrolyte; 2, motsoako oa solvent – viscosity e tlase; 3, taolo ea sehokelo – ho fokotseha ha membrane e tlase.

04

Kamano pakeng tsa theknoloji ea tlhahiso le ho tlatsa ka potlako

Pele, litlhoko le litšusumetso tsa ho tlatsa ka potlako li ile tsa hlahlojoa ho tsoa ho lisebelisoa tse tharo tsa bohlokoa, tse kang lisebelisoa tse ntle le tse mpe tsa elektrode le mokelikeli oa elektrode. Se latelang ke moralo oa ts’ebetso o nang le tšusumetso e batlang e le kholo. Mekhoa ea thekenoloji ea tlhahiso ea betri e ama ka ho toba ho hanyetsa ho falla ha lithium ion karolong e ‘ngoe le e’ ngoe ea betri pele le ka mor’a ts’ebetso ea betri, kahoo litekanyetso tsa theknoloji tsa ho lokisoa ha betri li na le tšusumetso ea bohlokoa mosebetsing oa betri ea lithium ion.

(1) seretse

Bakeng sa thepa ea slurry, ka lehlakoreng le leng, hoa hlokahala ho boloka moemeli oa conductive o qhalakantsoeng ka ho lekana. Hobane sesebelisoa sa conductive se ajoa ka mokhoa o ts’oanang har’a likaroloana tsa ntho e sebetsang, ho ka thehoa marang-rang a mangata a ts’ebetsong pakeng tsa ntho e sebetsang le ntho e sebetsang le mokelikeli oa mokelikeli, o nang le mosebetsi oa ho bokella micro current, ho fokotsa khanyetso ea ho kopana, mme e ka ntlafatsa lebelo la ho sisinyeha ha dieleketerone. Ka lehlakoreng le leng ke ho thibela ho hasana ho feteletseng ha moemeli oa conductive. Ts’ebetsong ea ho tjhaja le ho lahla, sebopeho sa kristale sa anode le lisebelisoa tsa cathode se tla fetoha, se ka bakang peeling off ea conductive agent, ho eketsa ho hanyetsa ka hare ho betri, le ho ama ts’ebetso.

(2) Boima bo boholo haholo

Ka khopolo, libeteri tse ngatafatsang le libeteri tse nang le bokhoni bo phahameng ha li lumellane. Ha sekhahla sa polarization ea li-electrode tse ntle le tse mpe li le tlase, lebelo la phallo ea li-ion tsa lithium li ka eketseha, ‘me ho hanyetsa ho falla ha ion le elektronike ho ka fokotseha. Ka tlaase ho teteaneng ha holim’a metsi, ho fokotseha ha electrode ke, ‘me phetoho ea sebopeho sa electrode e bakoang ke ho kenngoa ho tsoelang pele le ho lokolloa ha li-ion tsa lithium tse laolang le ho tsoa le tsona li nyenyane. Leha ho le joalo, haeba sekhahla sa bokaholimo se le tlase haholo, matla a betri a tla fokotseha ‘me litšenyehelo li tla eketseha. Ka hona, boima ba bokaholimo bo lokela ho nahanoa ka botlalo. Setšoantšo se latelang ke mohlala oa betri ea lithium cobalate e tjhajang ho 6C le ho tsoa ho 1C.

Setšoantšo

(3) Polar sengoathoana barbota tsitsipano

Pele, motsoalle o ile a botsa, na ho se tsitse ha sekhahla se matla haholo ho tla ba le phello ho betri? Mona ka tsela, bakeng sa ts’ebetso ea ho tjhaja ka potlako, ntho e ka sehloohong ke ho tsitsa ha poleiti ea anode. Haeba boleng bo bobe ba holim’a metsi bo sa tšoane, porosity ea ka hare ea thepa e phelang e tla fapana haholo ka mor’a ho phutha. Phapang ea porosity e tla lebisa phapanong ea kabo ea hona joale ea ka hare, e tla ama sebopeho le ts’ebetso ea SEI sethaleng sa sebopeho sa betri, ‘me qetellong e ama ts’ebetso ea ho tjhaja ka potlako ea betri.

(4) Compaction density ea pole sheet

Ke hobane’ng ha lipalo li hloka ho kopanngoa? E ‘ngoe ke ho ntlafatsa matla a khethehileng a betri, e’ ngoe ke ho ntlafatsa ts’ebetso ea betri. The Optimum compaction density fapana le eleketrode thepa. Ka keketseho ea compaction density, e nyane ea porosity ea lakane ea eleketrode, kamano e haufi pakeng tsa likaroloana, ‘me e nyane botenya ba lakane ea elektrode tlas’a sekhahla se tšoanang sa bokaholimo, kahoo tsela ea ho falla ea Lithium ion e ka fokotsoa. Ha compaction density e le kholo haholo, phello ea ho kenella ha electrolyte ha e ntle, e ka senyang sebopeho sa thepa le ho ajoa ha moemeli oa conductive, ‘me hamorao bothata bo tla hlaha. Ka mokhoa o ts’oanang, betri ea lithium cobalate e qosoa ho 6C mme e lokolloa ho 1C, ‘me tšusumetso ea compaction density holim’a bokhoni bo khethehileng ba ho ntša e bontšoa ka tsela e latelang:

Setšoantšo

05

Formation botsofali le tse ling

Bakeng sa betri e mpe ea carbon, sebopeho – botsofali ke mokhoa oa bohlokoa oa betri ea lithium, e tla ama boleng ba SEI. Botenya ba SEI ha bo tšoane kapa sebopeho ha se tsitsitse, se tla ama matla a ho tjhaja ka potlako le bophelo ba potoloho ea betri.

Ho phaella ho lintlha tse ‘maloa tsa bohlokoa tse ka holimo, tlhahiso ea sele, tefiso le tsamaiso ea ho tsoa e tla ba le tšusumetso e kholo mosebetsing oa betri ea lithium. Ka katoloso ea nako ea ts’ebeletso, sekhahla sa ho tjhaja betri se lokela ho fokotsoa ka mokhoa o itekanetseng, ho seng joalo polarization e tla mpefala.

bofello

Ntho ea bohlokoa ea ho tjhaja ka potlako le ho ntša libeteri tsa lithium ke hore li-ion tsa lithium li ka tlosoa ka potlako pakeng tsa anode le lisebelisoa tsa cathode. Thepa ea thepa, moralo oa ts’ebetso le sistimi ea ho tjhaja le ho tjhaja betri kaofela e ama ts’ebetso ea tjhaja e phahameng ea hajoale. Ho tsitsa ha sebopeho sa lisebelisoa tsa anode le anode ho loketse ts’ebetso e potlakileng ea delithium ntle le ho baka ho putlama ha moralo, li-ion tsa lithium ka sekhahla sa phallo ea lintho tse bonahalang li potlakile, e le ho mamella ho tjhaja ha hona joale. Ka lebaka la ho se lumellane pakeng tsa lebelo la ho falla ha ion le sekhahla sa phetisetso ea elektronike, polarization e tla etsahala ts’ebetsong ea ho tjhaja le ho ntša, kahoo polarization e lokela ho fokotsoa ho thibela pula ea lithium tšepe le ho fokotsa matla a ho ama bophelo.