Hatua ya mwisho katika utengenezaji wa betri ya lithiamu ni kuweka daraja na kukagua betri ya lithiamu ili kuhakikisha uthabiti wa moduli ya betri na utendaji bora wa moduli ya betri. Kama inavyojulikana kwa wote, moduli zinazoundwa na betri zenye uthabiti wa hali ya juu zina maisha marefu ya huduma, huku moduli zisizo na uthabiti duni zinakabiliwa na chaji kupita kiasi na kutokwa kwa wingi kwa sababu ya athari ya ndoo, na upunguzaji wa maisha ya betri huharakishwa. Kwa mfano, uwezo tofauti wa betri unaweza kusababisha kina tofauti cha kutokwa kwa kila mfuatano wa betri. Betri zilizo na uwezo mdogo na utendaji mbaya zitafikia hali ya malipo kamili mapema. Matokeo yake, betri zilizo na uwezo mkubwa na utendaji mzuri haziwezi kufikia hali ya malipo kamili. Viwango vya betri visivyolingana husababisha kila betri kwenye mfuatano wa kuchaji kila mmoja. Betri yenye voltage ya juu huchaji betri na voltage ya chini, ambayo huharakisha uharibifu wa utendaji wa betri na hutumia nishati ya kamba nzima ya betri. Betri yenye kiwango cha juu cha kutokwa kwa kibinafsi ina hasara kubwa ya uwezo. Viwango visivyolingana vya kutokwa kwa kibinafsi husababisha tofauti katika hali ya chaji na voltage ya betri, na kuathiri utendaji wa masharti ya betri. Na hivyo tofauti hizi za betri, matumizi ya muda mrefu yataathiri maisha ya moduli nzima.

Picha

FIG. 1.OCV- voltage ya uendeshaji – mchoro wa voltage ya polarization

Uainishaji wa betri na uchunguzi ni kuzuia kutokwa kwa betri zisizo sawa kwa wakati mmoja. Upinzani wa ndani wa betri na mtihani wa kutokwa kwa kibinafsi ni lazima. Kwa ujumla, upinzani wa ndani wa betri umegawanywa katika upinzani wa ndani wa ohm na upinzani wa ndani wa ubaguzi. Upinzani wa ndani wa Ohm una vifaa vya electrode, electrolyte, upinzani wa diaphragm na upinzani wa mawasiliano ya kila sehemu, ikiwa ni pamoja na impedance ya elektroniki, impedance ya ionic na impedance ya mawasiliano. Upinzani wa ndani wa polarization inahusu upinzani unaosababishwa na ubaguzi wakati wa mmenyuko wa electrochemical, ikiwa ni pamoja na upinzani wa ndani wa ubaguzi wa electrokemikali na upinzani wa ndani wa ubaguzi wa ukolezi. Upinzani wa ohmic wa betri imedhamiriwa na conductivity ya jumla ya betri, na upinzani wa polarization wa betri hutambuliwa na mgawo wa uenezi wa awamu imara ya ioni ya lithiamu katika nyenzo hai ya electrode. Kwa ujumla, upinzani wa ndani wa betri za lithiamu hauwezi kutenganishwa na muundo wa mchakato, nyenzo yenyewe, mazingira na mambo mengine, ambayo yatachambuliwa na kufasiriwa hapa chini.

Kwanza, mchakato wa kubuni

(1) Michanganyiko chanya na hasi ya elektrodi ina maudhui ya chini ya wakala wa conductive, na kusababisha kizuizi kikubwa cha maambukizi ya elektroniki kati ya nyenzo na mtoza, yaani, impedance ya juu ya elektroniki. Betri za lithiamu huwaka haraka zaidi. Hata hivyo, hii imedhamiriwa na muundo wa betri, kwa mfano, betri ya nguvu ili kuzingatia utendaji wa kiwango, inahitaji uwiano wa juu wa wakala wa conductive, unaofaa kwa malipo ya kiwango kikubwa na kutokwa. Betri yenye uwezo ni uwezo zaidi kidogo, uwiano wa nyenzo chanya na hasi utakuwa juu kidogo. Maamuzi haya hufanywa mwanzoni mwa muundo wa betri na hayawezi kubadilishwa kwa urahisi.

(2) kuna binder nyingi sana katika fomula chanya na hasi ya elektrodi. Kifungashio kwa ujumla ni nyenzo ya polima (PVDF, SBR, CMC, n.k.) yenye utendaji dhabiti wa insulation. Ingawa sehemu ya juu ya binder katika uwiano wa asili ni ya manufaa katika kuboresha uimara wa nguzo, haina faida kwa upinzani wa ndani. Katika muundo wa betri kuratibu uhusiano kati ya binder na binder kipimo, ambayo italenga mtawanyiko wa binder, yaani, tope maandalizi mchakato, kama inavyowezekana ili kuhakikisha mtawanyiko wa binder.

(3) Viungo havijatawanywa sawasawa, wakala wa conductive hajatawanywa kikamilifu, na muundo mzuri wa mtandao wa conductive haujaundwa. Kama inavyoonyeshwa katika Mchoro 2, A ni kisa cha mtawanyiko mbaya wa wakala wa upitishaji, na B ni kisa cha mtawanyiko mzuri. Wakati kiasi cha wakala wa conductive ni sawa, mabadiliko ya mchakato wa kuchochea yataathiri utawanyiko wa wakala wa conductive na upinzani wa ndani wa betri.

Mchoro 2. Mtawanyiko mbaya wa wakala wa conductive (A) Mtawanyiko sawa wa wakala wa conductive (B)

(4) Kiunganishi hakijayeyushwa kabisa, na baadhi ya chembechembe za micelle zipo, hivyo kusababisha upinzani wa ndani wa betri. Bila kujali mchanganyiko wa kavu, mchanganyiko wa nusu-kavu au mchakato wa kuchanganya wa mvua, inahitajika kwamba poda ya binder imefutwa kabisa. Hatuwezi kufuatilia ufanisi kupita kiasi na kupuuza hitaji la lengo kwamba kiambatanisho kinahitaji muda fulani ili kufutwa kikamilifu.

(5) Msongamano wa msongamano wa elektrodi utaathiri upinzani wa ndani wa betri. Uzito wa kompakt ya sahani ya electrode ni ndogo, na porosity kati ya chembe ndani ya sahani ya electrode ni ya juu, ambayo haifai kwa maambukizi ya elektroni, na upinzani wa ndani wa betri ni wa juu. Wakati karatasi ya electrode imeunganishwa sana, chembe za poda za electrode zinaweza kuzidiwa, na njia ya maambukizi ya elektroni inakuwa ndefu baada ya kusagwa, ambayo haifai kwa malipo na utendaji wa kutokwa kwa betri. Ni muhimu kuchagua wiani wa compaction sahihi.

(6) Kulehemu mbaya kati ya lug chanya na hasi electrode na mtoza maji, kulehemu virtual, upinzani juu ya betri. Vigezo vinavyofaa vya kulehemu vinapaswa kuchaguliwa wakati wa kulehemu, na vigezo vya kulehemu kama vile nguvu za kulehemu, amplitude na wakati vinapaswa kuboreshwa kupitia DOE, na ubora wa kulehemu unapaswa kuhukumiwa kwa nguvu ya kulehemu na kuonekana.

(7) vilima duni au lamination maskini, pengo kati ya diaphragm, sahani chanya na sahani hasi ni kubwa, na impedance ion ni kubwa.

(8) Electroliti ya betri haijapenyezwa kikamilifu kwenye elektrodi na kiwambo chanya na hasi, na posho ya muundo wa elektroliti haitoshi, ambayo pia itasababisha kizuizi kikubwa cha ioni cha betri.

(9) Mchakato wa malezi ni duni, uso wa anode ya grafiti SEI hauna msimamo, unaathiri upinzani wa ndani wa betri.

(10) Nyingine, kama vile ufungaji duni, kulehemu duni kwa masikio ya nguzo, kuvuja kwa betri na unyevu mwingi, huathiri sana upinzani wa ndani wa betri za lithiamu.

Pili, nyenzo

(1) Upinzani wa anode na anode ni kubwa.

(2) Ushawishi wa nyenzo za diaphragm. Kama vile unene wa diaphragm, saizi ya porosity, saizi ya pore na kadhalika. Unene ni kuhusiana na upinzani wa ndani, nyembamba upinzani wa ndani ni mdogo, ili kufikia malipo ya juu ya nguvu na kutokwa. Kidogo iwezekanavyo chini ya nguvu fulani ya mitambo, nene ya nguvu ya kuchomwa ni bora zaidi. Ukubwa wa pore na saizi ya pore ya diaphragm inahusiana na kizuizi cha usafirishaji wa ioni. Ikiwa ukubwa wa pore ni mdogo sana, itaongeza impedance ya ion. Ikiwa ukubwa wa pore ni kubwa sana, haiwezi kutenganisha kabisa poda nzuri na hasi, ambayo itasababisha kwa urahisi mzunguko mfupi au kutoboa na lithiamu dendrite.

(3) Ushawishi wa nyenzo za electrolyte. Conductivity ionic na mnato wa electrolyte ni kuhusiana na impedance ionic. Kadiri uhamishaji wa ioni unavyozidi, ndivyo upinzani wa ndani wa betri unavyoongezeka, na ndivyo mgawanyiko unavyozidi kuwa mbaya katika mchakato wa kuchaji na kutoa.

(4) Ushawishi wa nyenzo chanya za PVDF. Sehemu kubwa ya PVDF au uzito wa juu wa Masi pia itasababisha upinzani wa juu wa ndani wa betri ya lithiamu.

(5) Ushawishi wa nyenzo chanya za conductive. Uchaguzi wa aina ya wakala wa conductive pia ni muhimu, kama vile SP, KS, grafiti conductive, CNT, graphene, nk, kutokana na morphology tofauti, utendaji wa conductivity ya betri ya lithiamu ni tofauti, ni muhimu sana kuchagua. wakala wa conductive na conductivity ya juu na yanafaa kwa matumizi.

(6) ushawishi wa nyenzo chanya na hasi pole sikio. Unene wa sikio la pole ni nyembamba, conductivity ni duni, usafi wa nyenzo zinazotumiwa sio juu, conductivity ni duni, na upinzani wa ndani wa betri ni wa juu.

(7) foil shaba ni iliyooksidishwa na svetsade vibaya, na alumini foil nyenzo ina conductivity duni au oksidi juu ya uso, ambayo pia kusababisha upinzani juu ya ndani ya betri.

Picha

Mambo mengine

(1) Mkengeuko wa chombo cha kupima upinzani wa ndani. Chombo kinapaswa kuchunguzwa mara kwa mara ili kuzuia matokeo ya mtihani usio sahihi unaosababishwa na chombo kisicho sahihi.

(2) Upinzani wa ndani wa betri usio wa kawaida unaosababishwa na uendeshaji usiofaa.

(3) Mazingira duni ya uzalishaji, kama vile udhibiti huru wa vumbi na unyevu. Vumbi la semina linazidi kiwango, litasababisha kuongezeka kwa upinzani wa ndani wa betri, kutokwa kwa kibinafsi kumechochewa. Unyevu wa semina ni ya juu, pia itakuwa mbaya kwa utendaji wa betri ya lithiamu.