Lade- und Entladerate des Lithium-Ionen-Akkus

Die Lade- und Entladerate von Lithium-Ionen-Batterien bestimmt, wie schnell wir eine bestimmte Energiemenge in der Batterie speichern können oder wie schnell die innere Energie der Batterie freigesetzt wird. Natürlich ist der Speicher- und Freigabeprozess kontrollierbar und sicher, was die Lebensdauer der Batterie und anderer Leistungsindikatoren nicht wesentlich beeinflusst.

Der Verhältnisindex, die Batterie als Elektrowerkzeug, insbesondere beim Energieträger von Elektrofahrzeugen, ist besonders wichtig. Stellen Sie sich vor, Sie hätten ein Elektroauto gefahren, um die Dinge zu erledigen, hätten auf halbem Weg fast keinen Strom gefunden, eine Ladestation gefunden und eine Stunde lang nicht voll aufgeladen, Schätzungen, die Dinge verzögern wollen. Oder Ihre Elektroautos beim Klettern auf einem steilen Hügel, egal wie trampeln Beschleuniger (Schalter), das Auto ist langsam wie eine Schildkröte, wollen nicht, Sie rechts unten auf dem Karren.

Das obige ist natürlich, dass wir die Szene nicht sehen wollen, aber es ist der aktuelle Status von Lithium-Ionen-Batterien, das Aufladen dauert lange, die Entladung noch zu heftig, sonst wird die Batterie bald altern, vielleicht sogar eine Sicherheit Problem. In vielen Anwendungen benötigen wir jedoch alle eine Batterie mit einem hohen Verhältnis von Lade- und Entladeleistung, sodass wir hier wieder in der "Batterie" stecken bleiben. Für lithium-ionen-akkus zur besseren Entwicklung müssen wir klären, welche Faktoren die Batterieleistungsrate begrenzen.

Die Lade- und Entladerate der Lithium-Ionen-Batterie und die Lithium-Ionen-Leistung in der Anode, dem Elektrolyten, stehen in direktem Zusammenhang mit der Migrationsfähigkeit und der Grenzfläche zwischen ihnen. Dies sind alle Einflussfaktoren für die Geschwindigkeit der Lithium-Ionen-Migration (diese Faktoren können dem Innenwiderstand der Batterie entsprechen ) beeinflusst die Leistung der Lade- und Entladerate des lithium-ionen-akkus. Darüber hinaus ist die interne Abkühlrate der Batterie auch ein wichtiger Faktor, um die Verhältnisleistung zu beeinflussen. Wenn die Abkühlrate langsam ist, wird ein großes Verhältnis, wenn die akkumulierte Wärmeübertragung durch Laden und Entladen herauskommt, die Sicherheit der Lithium-Ionen-Batterie ernsthaft beeinträchtigen Leben. Daher ist die Erforschung und Verbesserung der Lade- und Entladerate der Lithium-Ionen-Batterie, hauptsächlich aufgrund der Migrationsgeschwindigkeit der Lithium-Ionen-Batterie und der verbesserten internen Abkühlrate der Batterie, zwei Aspekte.

1. Verbessern Sie die Fähigkeit der positiven und negativen Elektrode zur Lithiumionendiffusion

Auf der Innenseite des positiven / negativen aktiven Materials eingebettete Lithiumionen nehmen ab und die Einbettungsrate, nämlich das Lithiumionen lief aus dem Inneren des positiven / negativen aktiven Materials, der Geschwindigkeit des positiven / negativen oder von der Innenseite der Oberfläche in die Wirkstoffe aus. Um schnell ein "Zuhause" zu finden, ist dies ein wichtiger Faktor, der die Lade- und Entladerate beeinflusst.

2.jpg

Weltweit gibt es zum Beispiel jedes Jahr viele Marathons, obwohl im Grunde alle zur gleichen Zeit die Straßenbreite begrenzt ist, jedoch zu viele Menschen teilgenommen haben (und manchmal bis zu Zehntausende von Menschen), was zu gegenseitigem Gedränge führt, plus Die körperliche Qualität der Teilnehmer ist ungleichmäßig, das Team wird schließlich zu einer super langen Front. Einige erreichen bald das Ziel, andere verspäten sich für ein paar Stunden, jemand rennt zum Blackout und hört auf halber Strecke auf.

Lithium-Ionen in der Bewegung und Diffusion von positiv / negativ, grundlegend etwa gleich, und Marathonlauf langsam, schnell und Pfadlänge ist unterschiedlich, ihre Wahl des Spielendes in der Zeit alle (Lauf) .So, wir Ich will keinen Marathon laufen, jeder lief die besten hundert Meter, die Strecke ist kurz genug, jeder kann schnell die Ziellinie erreichen, außerdem ist die Landebahn zu breit genug, nicht überfüllt, will auch keinen kurvenreiche Straße, gerade Linie ist die beste, um das Spiel schwieriger zu reduzieren. Auf diese Weise klingelt der Schiedsrichter eine Stimme, die gegen Ende des Spiels schnell über die Verhältnisleistung zusammenhämmert.

Im positiven CaiLiao Chu hoffen wir, dass das Polstück dünn genug ist, nämlich je kleiner die Dicke des aktiven Materials ist, um die Distanz des Rennens zu verkürzen. Ich hoffe daher, die Verdichtung des Anodenmaterials so bald wie möglich zu verbessern Dichte. Innerhalb des aktiven Materials, wollen genügend Lochfreiheit, Lithium-Ionen, um den Spielkanal beiseite zu legen, gleichzeitig diese "Landebahn" gleichmäßig verteilt, nicht an einigen Stellen gibt es, an einigen Stellen wird es die Struktur optimieren Ändern Sie von den Anodenmaterialien den Abstand zwischen den Partikeln und der Struktur, gleichmäßige Verteilung. Die obigen zwei Punkte sind widersprüchlich und verbessern die Verdichtungsdichte, während die Dicke dünner wird, aber der Spalt kleinere Partikel sein wird, die Landebahn überfüllt ist, andererseits einen bestimmten Partikelabstand beibehält, der Dünnheit nicht förderlich ist Material. Ich muss also ein Gleichgewicht finden, um die beste Migrationsrate für Lithiumionen zu erzielen.

Darüber hinaus hat das Anodenmaterial aus verschiedenen Materialien und der Lithiumionendiffusionskoeffizient einen signifikanten Einfluss. Wählen Sie daher, dass das positive Material des Lithiumionendiffusionskoeffizienten höher ist und auch die wichtige Richtung zur Verbesserung der Geschwindigkeitsleistung ist.

Der Gedankengang bei der Verarbeitung von Anodenmaterialien, ähnlich wie beim Anodenmaterial, beruht hauptsächlich auf den Aspekten der Struktur des Materials, der Größe, der Dicke und der Verringerung des Konzentrationsunterschieds bei Lithiumionen in Anodenmaterialien, die die Diffusionskapazität von Lithiumionen in Anodenmaterialien verbessern. Kohlenstoffnegativ Beispielsweise kann in den letzten Jahren die Untersuchung von nanostrukturierten Kohlenstoffmaterialien (Nanoröhren und Nanodrähte, Nanokugeln usw.) als Ersatz für die herkömmliche Anodenschichtstruktur die spezifische Oberfläche, die innere Struktur von Anodenmaterialien und erheblich verbessern Diffusionskanäle verbessern somit die Leistung des Kathodenmaterialverhältnisses erheblich.

2. Verbessern Sie die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten

Lithium-Ionen in Anodenmaterialien spielen / spielen Rennen, Sport schwimmt im Elektrolyten.

Der Schwimmwettbewerb, wie man den Widerstand von Wasser (dem Elektrolyten) verringert, ist zum Schlüssel zur Beschleunigung geworden. In den letzten Jahren, als Schwimmer im Haikostüm im Allgemeinen, kann der Badeanzug den Widerstand von Wasser in der menschlichen Körperoberfläche stark reduzieren, um die Leistung von Sportlern zu verbessern und ein sehr kontroverses Thema zu werden.

Lithium-Ionen beim Hin- und Herbewegen zwischen positiv und negativ, wie im Elektrolyten und einer Batteriehülle des Innenschwimmbades zum Schwimmen, die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten wie Wasserbeständigkeit, die Lithium-Ionen-Schwimmgeschwindigkeit hat großen Einfluss. Organische Elektrolyte, die in Lithiumionenbatterien verwendet werden, ob flüssiger Elektrolyt oder fester Elektrolyt, die Ionenleitfähigkeit ist nicht sehr hoch. Der Widerstand des Elektrolyten wird zu einem wichtigen Teil des gesamten Batteriewiderstands, was sich auf die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien auswirkt.

Neben der Verbesserung der Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten muss auch die chemische Stabilität und die thermische Stabilität des Elektrolyten im Mittelpunkt stehen. In dem großen Verhältnis zu Laden und Entladen ist der Batteriebereich ein sehr breites elektrochemisches Fenster, wenn die chemische Stabilität des Elektrolyten nicht gut ist, leicht in der Anodenmaterialoberfläche Oxidationszersetzung die Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten beeinflussen. Die thermische Stabilität des Elektrolyten ist Sicherheit und die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie hat einen sehr großen Einfluss, da die thermische Zersetzung des Elektrolyten viel Gas erzeugt, einerseits die Sicherheit der Batterie verborgen, andererseits ein Teil des Gases auf dem SEI-Film auf der Oberfläche der Kathode Beschädigung, die die Zyklusleistung beeinflusst.

Wählen Sie daher eine höhere Lithiumionenleitfähigkeit, eine gute chemische Stabilität und thermische Stabilität, und die Anpassung des Elektrolyt- und Elektrodenmaterials ist eine wichtige Richtung, um die Leistung des Lithiumionenbatterieverhältnisses zu verbessern.

3. Reduzieren Sie den Innenwiderstand der Batterie

Hierbei handelt es sich um verschiedene Materialien und die Grenzfläche zwischen den Materialien, die durch den Widerstandswert gebildet werden, sich jedoch auf die Ionen- / elektrische Leitung auswirken.

Allgemein kann innerhalb des positiven aktiven Materials ein leitfähiges Mittel hinzugefügt werden, wodurch aktive Substanzen reduziert werden, wobei die positive Matrix / die aktiven Materialien zwischen dem Kontaktwiderstand liegen, um die Anodenmaterialien der elektrischen Leitfähigkeit (Ionen- und Elektronenleitfähigkeit) zu verbessern und die Geschwindigkeitsleistung zu erhöhen. Unterschiedliche Materialien in Form eines leitfähigen Mittels wirken sich auf den Innenwiderstand der Batterie aus und beeinflussen somit deren Leistungsverhältnis.

Fest eingestellte Flüssigkeit (Ohren) extrem negativ ist Lithium-Ionen-Batterie für elektrische Kraftübertragungsträger mit der Außenwelt, Sammlung des Flüssigkeitswiderstandsverhältnisses der Batterieleistung hat auch einen großen Einfluss. Daher kann durch Ändern des Materials, der Größe, der eingestellten Fluidextraktionsmethode, der Verbindungstechnologie usw. die Leistung und Lebensdauer von Lithiumionenbatterien verbessert werden.

Elektrolyt- und Anodenmaterialien infiltrieren das Ausmaß, beeinflussen die Grenzfläche zwischen Elektrolyt- und Elektrodenkontaktwiderstand und beeinflussen somit das Verhältnis der Batterieleistung. Die Menge an Elektrolyt, die Viskosität, der Verunreinigungsgehalt, die Porosität der Anodenmaterialien usw., die den Widerstand des Elektrolyt- und Elektrodenkontakts verändern, sollen die Geschwindigkeitsleistung der wichtigen Forschungsrichtung verbessern.

Lithium-Ionen-Batterie im Prozess des ersten Zyklus, als Lithium-Ionen-Anode, in die Kathode eingebettet, bildet einen Festelektrolytschicht (SEI) -Film, obwohl SEI-Film eine gute Ionenleitfähigkeit hat, aber immer noch auf Lithium-Ionen-Diffusion hat eine gewisse Effekt, insbesondere beim Laden und Entladen mit hoher Rate. Mit zunehmender Zykluszeit fällt der SEI weiter ab, Abisolieren, Ablagerungen in der Kathodenoberfläche, die zu einem allmählichen Anstieg des negativen Widerstands führen, werden zu Einflussfaktoren des Zirkulationsverhältnisses. Daher kann die Kontrolle des Wechsels des SEI-Films auch das Recyclingverhältnis von Lithium-Ionen-Batterien während des Leistungsprozesses für eine lange Zeit verbessern.

Darüber hinaus können die Absorptionsrate der Isolationsmembranflüssigkeit und die Porosität von Lithiumionen, die auch vom Geschlecht beeinflusst werden, in gewissem Maße auch die Leistung des Lithiumionenbatterieverhältnisses beeinflussen (relativ klein).

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.