A lítium-{0}}ionos akkumulátorok ciklusteljesítményének fontossága magától értetődő; továbbá makroszempontból a hosszabb ciklus élettartama csökkentett erőforrás-felhasználást jelent. Következésképpen a ciklusteljesítményt befolyásoló tényezők kritikus szempontot jelentenek a lítiumelem-iparban tevékenykedők számára. Az alábbiakban felvázolunk néhány olyan tényezőt, amelyek befolyásolhatják az akkumulátor ciklusának teljesítményét.
Anyag típusa:Az anyagválasztás az elsődleges tényező, amely befolyásolja a lítium{0}}ion akkumulátor teljesítményét. Ha gyenge ciklusteljesítményű anyagokat választanak, a cella ciklus élettartama nem garantálható, függetlenül attól, hogy mennyire megbízható a folyamattervezés vagy a gyártási minőség. Ellenkező esetben, ha kiváló anyagokat választanak, a ciklus teljesítménye meglehetősen jó maradhat, még akkor is, ha a későbbi gyártás során kisebb problémák merülnek fel (pl. egy lítium-kobalt-oxidot használó cella, amelynek fajlagos kapacitása csak ~135,5 mAh/g, és hajlamos lítium bevonatra, 1°C-on alig több mint száz ciklus után meredek csökkenést mutatott a kapacitásban, de 500% feletti kapacitást 500% feketére hagyott egy másik cella után. grafitrészecskék az anódon szétszereléskor, továbbra is normális ciklusteljesítményt mutattak). Anyagok szempontjából a teljes cella ciklusteljesítményét a két párosítás „gyengébb láncszeme” határozza meg: a katód{11}}elektrolit interfész és az anód{12}}elektrolit interfész.
A gyenge anyagciklus-teljesítmény két fő okra vezethető vissza: a kristályszerkezet gyors változásai a ciklus során, amelyek megakadályozzák a lítium folyamatos interkalációját/de{0}}interkalációját, vagy az aktív anyag és az elektrolit nem képez sűrű, egységes szilárd elektrolit interfázisú (SEI) réteget. Ez utóbbi idő előtti mellékreakciókhoz vezet az aktív anyag és az elektrolit között, ami gyors elektrolitfogyasztást okoz, és ezáltal rontja a ciklus élettartamát. A cellatervezés során, ha rossz ciklusteljesítményű anyagot választanak ki az egyik elektródához, nincs szükség nagy -teljesítményű anyagot választani a másikhoz, mivel ez pazarlást eredményezne.
Katód és anód tömörítési sűrűség:Míg a katód és az anód nagy tömörítési sűrűsége növelheti a cella energiasűrűségét, bizonyos mértékig az anyagok ciklusteljesítményét is veszélyezteti. Elméletileg a nagyobb tömörítési sűrűség nagyobb szerkezeti károsodást jelent az anyagban, -ez a szerkezet alapvető fontosságú a lítium-ionos akkumulátor ciklikussága szempontjából. Ezen túlmenően a pozitív és negatív elektródákban nagy tömörítési sűrűségű cellák küzdenek azért, hogy elegendő elektrolitot tartsanak meg, ami elengedhetetlen a normál vagy hosszan tartó ciklus fenntartásához.
Nedvesség:A túlzott nedvesség mellékreakciókat vált ki az elektródák aktív anyagaival, károsítva azok szerkezetét és rontva a ciklus élettartamát; akadályozza a szilárd elektrolit interfázis (SEI) réteg megfelelő kialakulását is. Bár a nedvesség nyomait nehéz teljesen eltávolítani, valójában bizonyos mértékig segíthet fenntartani a sejtteljesítményt.
Bevonat sűrűsége:Gyakorlatilag lehetetlen a bevonat sűrűségét egyetlen változóként elkülöníteni a kerékpározásra gyakorolt hatás értékeléséhez. A bevonat sűrűségének inkonzisztenciája elkerülhetetlenül a kapacitás változásaihoz vagy a tekercselési vagy egymásra rakott rétegek számának különbségéhez vezet. Azonos modellű, kapacitású és anyagösszetételű cellák esetén a bevonat sűrűségének csökkentése hatékonyan növeli a tekercselési vagy egymásra rakható rétegek számát; a szeparátor anyagának ebből eredő növekedése nagyobb elektrolit-abszorpciót tesz lehetővé, ezáltal támogatja a ciklus élettartamát. Míg az alacsonyabb bevonatsűrűség növelheti a sebességet, és megkönnyítheti a nedvesség eltávolítását az elektródák és a csupasz{3}}cellás sütés során, kihívásokat jelent: a bevonat pontossága nehezebbé válik, és az aktív anyagban lévő nagy részecskék hátrányosan befolyásolhatják a bevonási és kalanderezési folyamatokat. Ezenkívül a rétegek számának növelése több fóliát és elválasztó anyagot igényel, ami magasabb költségekhez és alacsonyabb energiasűrűséghez vezet. Ezért kiegyensúlyozott értékelésre van szükség.
Anód túllépés:Az anódtöbblet megfelelő szintjének meghatározásához a kezdeti irreverzibilis kapacitásvesztésen és a bevonatsűrűség-eltéréseken túlmutató tényezőket is figyelembe kell venni; a ciklus élettartamára gyakorolt hatás szintén kritikus szempont. A lítium-kobalt-oxid (LCO) és grafit rendszerekben a grafit anód gyakran a "gyenge láncszem" lesz a kerékpározás során. Ha az anód felesleg nem elegendő, előfordulhat, hogy kezdetben nem történik lítium bevonat; azonban több száz ciklus után a katód szerkezete viszonylag stabil marad, miközben az anód szerkezete súlyosan romlik. Következésképpen az anód már nem tudja teljesen befogadni a katód által szolgáltatott lítium-ionokat, ami lítiumbevonathoz és a kapacitás idő előtti elhalványulásához vezet. Elektrolit mennyisége: Három fő oka van annak, hogy az elégtelen elektrolit befolyásolja a ciklus élettartamát. Először is, a kezdeti töltési térfogat nem megfelelő. Másodszor, a megfelelő töltési térfogat ellenére az öregedési idő túl rövid, vagy az elektrolit nedvesedése nem teljes olyan tényezők miatt, mint például a túlzott elektródák tömörítése. Harmadszor, a cellában lévő elektrolit kimerül a kerékpározás során.
ACEY-BA3040-20akkumulátor-életciklus-tesztelőaz akkumulátor élettartamának, megbízhatóságának, kapacitásának és egyéb paramétereinek tesztelésére szolgál ciklikus töltési és kisütési teszten keresztül.
Ami a harmadik pontot illeti, az elektródák (különösen az anód) és az elektrolit kompatibilitása mikroszkóposan egy sűrű, stabil szilárd elektrolit interfázis (SEI) réteg képződésében nyilvánul meg; makroszkóposan a kerékpározás közbeni elektrolitfogyasztás mértékén keresztül figyelhető meg. A hiányos SEI film nem akadályozza meg hatékonyan az anód és az elektrolit közötti mellékreakciókat, ami elektrolitfogyasztáshoz vezet. Ezenkívül a SEI-fólia hibái a film folyamatos újraképződését váltják ki a kerékpározás során, ami a reverzibilis lítiumforrást és az elektrolitot egyaránt felemészti. Akár több száz cikluson megy keresztül egy cella, akár néhány tucat után csökken a teljesítménye, ha az elektrolit a ciklus után kimerül annak ellenére, hogy kezdetben elegendő, az elektrolit-visszatartás növelése valószínűleg bizonyos mértékig javítja a ciklus teljesítményét.
Objektív vizsgálati feltételek:A külső tényezők,-mint például a töltési/kisütési sebességek, a lekapcsolási feszültségek, a töltési feszültségek-lezárási áramai, a túltöltési/túltöltési-kisülési események, a vizsgálókamra hőmérséklete, a hirtelen megszakítások, valamint a tesztszondák és a cella közötti érintkezési ellenállás-mind befolyásolhatják a ciklusteljesítmény-teszt eredményeit a különböző fokozatokban. Ezenkívül a különböző anyagok eltérő érzékenységet mutatnak ezekre a tényezőkre; azonban a szabványos tesztelési protokollok elfogadása és a kulcsfontosságú anyagok közös jellemzőinek és sajátos jellemzőinek megértése elegendő a rutin műveletekhez.
Összegzés:Hasonlóan a „vödör elvéhez” (vagy a minimum törvényéhez), a sejtciklus teljesítményének végső meghatározója a „legrövidebb idő” -az egyetlen leginkább korlátozó tényező a sok játszódó változó közül. Ráadásul ezek a tényezők kölcsönhatásban állnak egymással. Azonos anyagok és gyártási lehetőségek miatt a hosszabb élettartam gyakran alacsonyabb energiasűrűség ára. Ezért az elsődleges cél az optimális egyensúly megtalálása, amely megfelel a vevői követelményeknek, miközben biztosítja a cellagyártás maximális konzisztenciáját.
Rólunk
Acey New Energyfélig{0}}automata és teljesen automatizált összeszerelősor-megoldásokat kínál lítium-ion akkumulátorokhoz, amelyeket olyan szektorokban használnak, mint az energiatároló rendszerek (ESS), a drónok, az e-kerékpárok, az e-robogók, az elektromos kéziszerszámok és a két- vagy három{5}}kerekű elektromos járművek. Átfogó berendezéscsomagot is kínálunk, amely lefedi a teljes akkumulátor-összeszerelési folyamatot,{7}}beleértve az akkumulátorválogatókat, a szigetelőpapír ragasztógépet, a CCD-tesztelőket, a kézi/automatikus ponthegesztőket, a BMS-tesztelőket, az akkumulátor-teljesítmény-tesztelőket és az akkumulátorcsomag-tesztelőket,-hogy segítsünk ügyfeleinknek hatékony, intelligens és nagyméretű-termelést elérni.
