Важност перформанси циклуса за литијум{0}}јонске батерије се подразумева; штавише, из макро перспективе, дужи животни век циклуса подразумева смањену потрошњу ресурса. Сходно томе, фактори који утичу на перформансе циклуса су од критичне важности за све који су укључени у индустрију литијумских батерија. У наставку је наведено неколико фактора који могу утицати на перформансе циклуса батерије.
Тип материјала:Избор материјала је примарни фактор који утиче на перформансе литијум{0}јонске батерије. Ако се одаберу материјали са лошим перформансама циклуса, животни век ћелије се не може гарантовати, без обзира на то колико добар дизајн процеса или квалитет производње може бити. Супротно томе, ако се одаберу врхунски материјали, перформансе циклуса могу остати разумно добре чак и ако постоје мањи проблеми током накнадне производње (нпр. ћелија која користи литијум кобалт оксид са специфичним капацитетом од само ~135,5 мАх/г и склона литијумској превлаци показала је оштар пад капацитета након нешто више од сто циклуса на 1Ц, али је задржана након још једног циклуса преко 500°Ц; откривено је да има честице црног графита на аноди након растављања, и даље показује нормалне перформансе циклуса). Из перспективе материјала, перформансе циклуса пуне ћелије одређују „слабија карика“ између два пара: катодног-интерфејса електролита и анодног-интерфејса електролита.
Лоше перформансе циклуса материјала могу проистећи из два главна узрока: брзих промена у кристалној структури током циклуса које спречавају наставак интеркалације/де-интеркалације литијума, или неуспеха активног материјала и електролита да формирају густ, уједначен међуфазни слој чврстог електролита (СЕИ). Ово последње доводи до преурањених споредних реакција између активног материјала и електролита, изазивајући брзу потрошњу електролита и на тај начин отежавајући животни век циклуса. Током пројектовања ћелије, ако се за једну електроду одабере материјал са лошим перформансама циклуса, нема потребе да се изабере материјал високог{3}}за другу, јер би то довело до отпада.
Густина збијања катоде и аноде:Док висока густина збијања за катоду и аноду може повећати густину енергије ћелије, она такође у одређеној мери компромитује перформансе циклуса материјала. Теоретски, већа густина сабијања имплицира веће структурно оштећење материјала-структуре која је фундаментална за цикличност литијум{2}}јонске батерије. Штавише, ћелије са високом густином збијања у својим позитивним и негативним електродама се боре да задрже довољно електролита, фактор који је неопходан за одржавање нормалног или продуженог циклуса.
Влага:Прекомерна влага изазива нежељене реакције са активним материјалима у електродама, оштећујући њихову структуру и смањујући животни век циклуса; такође омета правилно формирање слоја међуфазног слоја чврстог електролита (СЕИ). Међутим, док је количине влаге у траговима тешко потпуно елиминисати, оне заправо могу донекле помоћи у одржавању перформанси ћелија.
Густина премаза:Изоловање густине премаза као једне варијабле за процену њеног утицаја на циклус је практично немогуће. Недоследности у густини премаза неизбежно доводе до варијација у капацитету или разлика у броју слојева за намотавање или слагање. За ћелије истог модела, капацитета и састава материјала, смањење густине премаза ефективно повећава број слојева за намотавање или слагање; резултирајуће повећање материјала сепаратора омогућава већу апсорпцију електролита, чиме се подржава животни век циклуса. Док нижа густина премаза може побољшати способност брзине и олакшати уклањање влаге током печења електрода и голих-ћелија, она представља изазове: прецизност премаза постаје теже контролисати, а велике честице унутар активног материјала могу негативно утицати на процесе премаза и каландрања. Додатно, повећање броја слојева захтева више фолије и сепаратора, што доводи до већих трошкова и мање густине енергије. Због тога је потребна уравнотежена процена.
Вишак аноде:Одређивање одговарајућег нивоа вишка аноде захтева разматрање фактора осим почетног неповратног губитка капацитета и одступања густине превлаке; утицај на животни век циклуса је такође критично разматрање. У системима литијум кобалт оксида (ЛЦО) и графита, графитна анода често постаје „слаба карика“ током вожње бициклом. Ако је вишак аноде недовољан, литијум се можда неће појавити у почетку; међутим, након стотина циклуса, структура катоде остаје релативно стабилна док структура аноде трпи озбиљну деградацију. Сходно томе, анода више не може у потпуности да прихвати литијум јоне које доводи катода, што доводи до литијумског превлачења и прераног бледења капацитета. Количина електролита: Постоје три главна разлога зашто недовољан електролит утиче на животни век циклуса. Прво, почетни волумен пуњења је неадекватан. Друго, упркос довољној запремини пуњења, време старења је прекратко или је влажење електролита непотпуно због фактора као што је прекомерно збијање електрода. Треће, електролит унутар ћелије се исцрпљује током циклуса.
АЦЕИ{0}}БА3040-20тестер животног века батеријесе користи за тестирање животног века, поузданости, капацитета и других параметара батерије кроз тест цикличног пуњења и пражњења.
Што се тиче треће тачке, компатибилност између електрода (посебно аноде) и електролита се микроскопски манифестује формирањем густог, стабилног слоја Солид Елецтролите Интерпхасе (СЕИ); макроскопски, посматра се кроз брзину потрошње електролита током вожње бициклом. Непотпун СЕИ филм не успева да ефикасно спречи нежељене реакције између аноде и електролита, што доводи до потрошње електролита. Штавише, дефекти у СЕИ филму покрећу континуирано -формирање филма током циклуса, што троши и реверзибилни извор литијума и електролит. Без обзира да ли ћелија пролази кроз стотине циклуса или доживи пад перформанси након само неколико десетина, ако се електролит исцрпи након циклуса упркос томе што је у почетку довољан, повећање задржавања електролита ће вероватно донекле побољшати перформансе циклуса.
Услови објективног теста:Спољни фактори-као што су брзине пуњења/пражњења,-напони искључења, струје прекида пуњења{2}}догађаји препуњавања/прекорачивања{3}}пражњења, температура коморе за тестирање, изненадни прекиди и отпор контакта између сонди за испитивање и ћелије-могу да утичу на резултате тестова перформанси циклуса на различите степене. Поред тога, различити материјали показују различиту осетљивост на ове факторе; међутим, усвајање стандардизованих протокола тестирања и разумевање заједничких и специфичних карактеристика кључних материјала требало би да буде довољно за рутинске операције.
резиме:Слично као и „принцип кофе“ (или закон минимума), крајња детерминанта перформанси циклуса ћелије је „најкраћи штап“-највише ограничавајући фактор међу многим варијаблама у игри. Штавише, ови фактори су у интеракцији једни са другима. С обзиром на идентичне материјале и производне могућности, дужи век трајања циклуса често долази по цену мање густине енергије. Према томе, примарни циљ је да се идентификује оптимална равнотежа која задовољава захтеве купаца уз обезбеђивање максималне доследности у производњи ћелија.
О нама
Ацеи Нова енергијапосвећен је обезбеђивању полу-аутоматизованих и потпуно аутоматизованих решења за монтажну линију за литијум-јонске батерије које се користе у секторима као што су системи за складиштење енергије (ЕСС), беспилотне летелице, е-бицикли, е-скутери, електрични алати и два- или три{5}}електрична возила на точковима. Такође нудимо свеобухватан пакет опреме која покрива цео процес састављања батерија-укључујући сортере батерија, машину за лепљење изолационог папира, ЦЦД тестер, ручне/аутоматске завариваче, БМС тестере, тестере свеобухватних перформанси батерија и тестере батерија-како бисмо помогли клијентима да постигну ефикасну, интелигентну и производњу великих размера.{{9}
