Was sind die Einflussfaktoren der Schnellladefähigkeit von Lithiumbatterien?

Für jede Art von Lithiumbatterieparametern und Umgebungsparametern unter verschiedenen Zuständen gibt es einen optimalen Ladestromwert. Sehen Sie also anhand der Zellstruktur die Faktoren, die den optimalen Ladungswert beeinflussen, alle?

Der Mikroprozess des Ladens

Als "Schaukelstuhl" -Batterien bezeichnet, ist die Bewegung der geladenen Ionen zwischen Lithium-Ionen-Batterien negativ, um die Ladungsübertragung zu realisieren, die Stromversorgung des externen Stromkreises aufzuladen oder von einer externen Stromquelle. Beton beim Laden der Spannungsbelastung in Pole der Batterie, Lithiumionen aus den Anodenmaterialien, eingebettet in den Elektrolyten, überschüssige Elektronen durch das positiv eingestellte Fluid gleichzeitig den externen Stromkreis zur Kathodenbewegung; Lithiumionen im Elektrolyten von der positiven zur negativen Bewegung durch die Membran zur Kathode; Durch den SEI-Film wird die Oberfläche der Kathode in die Anodengraphitschichtstruktur eingebettet und mit Elektronen kombiniert.

Während des gesamten Betriebs der Ionen und Elektronen wirkt sich der Einfluss auf den Ladungstransfer der Zellstruktur, elektrochemisch und physikalisch, auf die schnelle Ladeleistung aus.

Schnellladung, die Batterieanforderungen jedes Teils

Wenn Sie für die Batterie die Leistung verbessern möchten, benötigen Sie die Batterie für jede Verbindung im Gesamtaufwand, hauptsächlich einschließlich Anode, Kathode, Elektrolyt sowie Membran- und Strukturdesign usw.

Die Anode

Tatsächlich können alle Arten von Anodenmaterialien verwendet werden, um fast alle Schnellladebatterien herzustellen. Sie müssen sicherstellen, dass die Leistung der Hauptbatterie einschließlich Leitfähigkeit (Verringerung des Innenwiderstands), Diffusionsreaktionskinetik () (keine Notwendigkeit, die Lebensdauer zu erklären) , Sicherheit (keine Erklärung erforderlich), die entsprechende Verarbeitungsleistung, spezifische Oberfläche ist zu groß, Nebenwirkungen reduzieren, für die Sicherheitsdienste).

Natürlich kann jedes der spezifischen Materialien zur Lösung des Problems unterschiedlich sein, aber wir können normalerweise ein gemeinsames Anodenmaterial durch eine Reihe von Optimierungen erhalten, um diese Anforderungen zu erfüllen, aber auch anders als verschiedene Materialien:

A: lithiumeisenphosphat kann sich stärker auf die Probleme der Leitfähigkeit und der niedrigen Temperatur konzentrieren. Eine mit Nanokohlenstoff beschichtete Moderation (beachten Sie, dass moderat ist, ist definitiv nicht die dünnere, die einfachere Logik), die im Ionenleiter der Partikeloberflächenbehandlung gebildet wird, ist die typischste Strategie.

Leitfähigkeit, ternäres Material selbst hat B ist besser, aber seine hohe Reaktivität, daher das ternäre Material für Nano-Seltenarbeiten (Nano ist nicht das Gegenmittel zur Materialleistung, insbesondere im Bereich der Batterie und manchmal gibt es viele Reaktionen) , mehr auf Sicherheit achten und unerwünschte Ereignisse (mit Elektrolyt) zurückhalten, schließlich ist ein Fluch des ternären Materials sicher, in letzter Zeit haben häufige Sicherheitsunfälle bei Batterien höhere Anforderungen gestellt.

C, Mangansäurelithium ist mehr Wert für das Leben, haben auch auf dem Markt jetzt einige Schnellladebatterie Lithiummangansäuresystem.

Die Kathode

Lithium-Ionen-Batterien Beim Laden wird Lithium auf Negativ übertragen. Und schnelles Aufladen großer Strom mit hohem Potential führt zu negativem Elektrodenpotential ist negativer, der Unterdruck akzeptiert schnell, dass Lithium größer wird, neigt dazu, Lithiumdendriten zu erzeugen, wird größer, also schnelles Aufladen, wenn die Kathode nicht nur die Anforderungen des erfüllen soll Lithiumdiffusionsdynamik, um mehr Lithiumdendritenbildung zu lösen, neigen dazu, Sicherheitsprobleme zu verschärfen, so dass ein schneller Ladekern und die wichtigsten technischen Schwierigkeiten für in die Kathode eingebettete Lithiumionen.

A, derzeit auf dem Markt Dominanz der Anodenmaterialien ist immer noch Graphit (ca. 90% des Marktanteils), die Hauptursache ohne ihn - billig, und Graphit-Verbundverarbeitung ist bessere Leistung, Energiedichte, relativ wenige Nachteile. Graphitanode haben natürlich auch eine Frage, ihre Oberfläche ist sehr empfindlich gegenüber Elektrolyt, Lithium eingebettete Reaktion mit starker Richtwirkung, setzt daher die Graphitoberflächenbehandlung fort, verbessert ihre Strukturstabilität, fördert das Lithiumion auf der Basis der Richtung von Diffusion ist das Haupt erfordert harte Arbeit.

B, Hart- und Weichkohlenstoff-Kohlenstoffmaterialien in den letzten Jahren gibt es viele: Die Entwicklung von Hartkohlenstoffmaterialien mit interkaliertem Li-Potential ist hoch, das Material ist mikroporös, so dass die Reaktionskinetik gut ist; Und weiches Kohlenstoffmaterial hat eine gute Verträglichkeit mit Elektrolyt, MCMB-Material ist auch sehr repräsentativ, nur hartes weiches Kohlenstoffmaterial ist im Allgemeinen von geringer Effizienz, hohen Kosten (und stellen Sie sich Graphit so billig vor, wie ich es aus industrieller Sicht fürchte, unwahrscheinlich), so dass die Dosierung ist weit weniger als Graphit, Mehrzweck in etwas mehr Die spezialbatterie Ein.

C, Lithiumtitanat? Einfach einmal gesagt: Lithiumtitanat hat den Vorteil einer hohen Leistungsdichte, sicherer, Mängel sind offensichtlich, die Energiedichte ist gering, laut WH sind die Berechnungskosten sehr hoch. Für Titansäure-lithium-batterien ist Sicht eine nützliche Technologie, die in einer bestimmten Situation einen Vorteil hat, aber für viele Kosten, die eine höhere Reichweite erfordern, nicht anwendbar ist.

D, Siliziumanodenmaterialien sind eine wichtige Entwicklungsrichtung. Die neue 18650-Batterie von Panasonic hat bereits den kommerziellen Prozess für diese Art von Material gestartet. Aber wie in der Nano-Verfolgung Leistung und Batterieindustrie für die allgemeine Mikron-Qualität der Materialanforderungen, um ein Gleichgewicht zu erreichen, ist immer noch eine schwierigere Aufgabe.

Das Zwerchfell

Für Power-Batterien, große Stromarbeiten an ihrer Sicherheit, bietet die Lebensdauer eine höhere Anforderung. Membran ist nicht offen um Beschichtungstechnologie, Keramikbeschichtung wegen ihrer hohen Sicherheit, kann Membrancharakter verbrauchen, wie Verunreinigungen im Elektrolyten schnell weg ist, insbesondere für die ternäre Batterie Die Sicherheit des Förderungseffekts ist besonders wichtig.

Keramikmembran wird hauptsächlich im System verwendet, um die Aluminiumoxidpartikel in herkömmliche Membranoberfläche zu bringen, ist neu, es ist eine feste Elektrolytfaser auf die Membran aufgetragen, so dass ein geringerer Innenwiderstand der Membran, die Mechanik der Faser für die Membran Der Unterstützungseffekt ist besser, und während des Servierens ist die Tendenz zur Verstopfung des Membranlochs geringer.

Nach dem Beschichten der Membran, gute Stabilität, auch wenn die Temperatur höher ist, ist es nicht leicht Kontraktion Verformung verursachen einen Kurzschluss, Tsinghua Universität Institut für Materialien Mitglied der Politik, technische Unterstützung Team von Jiangsu South Qing Tao Energieunternehmen haben einige repräsentative Arbeiten in dieser Ansicht.

Der Elektrolyt

Elektrolyt zum schnellen Laden hat großen Einfluss auf die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien. In einer Schnellladebatterie sollte der Elektrolyt zur Gewährleistung der Stabilität und Sicherheit des Schuppens die folgenden Merkmale erfüllen: A) kann nicht getrennt werden und B) höhere Leitfähigkeit, C) für das Kathodenmaterial ist inert, nicht ansprechbar oder gelöst.

Wenn Sie diese Anforderungen erfüllen möchten, ist der Schlüssel zur Verwendung von Elektrolytadditiven und Funktion. B. ternäre Schnellladebatterie Sicherheit durch ihren Einfluss ist sehr groß, muss alle Arten von hochtemperaturbeständigen, flammhemmenden verbinden, Überladungsadditive verhindern, um bis zu einem gewissen Grad seine Sicherheit zu schützen. Und lithiumtitanat-batterie Problem, das Hochtemperatur-Bilgengas, verbesserte Funktion, hängt aber auch vom Hochtemperatur-Elektrolyten ab.

Batteriestrukturdesign

Eine Optimierungsstrategie ist eine typische VS-Wicklung vom laminierten Typ, und nicht die parallele Beziehung zwischen Batterieelektroden vom laminierten Typ. Die Wicklung ist so in Reihe geschaltet, und daher ist der frühere Innenwiderstand viel kleiner und für Stromanlässe besser geeignet.

Auch kann in sehr Ohrzahlschwankungen Kongfu sein, das Problem des Innenwiderstands und der Wärmeableitung lösen. Neben der Verwendung von Elektrodenmaterialien mit hoher Leitfähigkeit können auch die Verwendung eines leitfähigeren Mittels, einer Beschichtung und einer dünneren Elektrode die Strategie in Betracht ziehen.

Kurz gesagt, wirkt sich auf das Handy aus und ist in die Hohlraumrate der Batterieladeelektrode eingebettet.

Die Zukunft der Schnellladetechnologie

Das Elektroauto ist Schnellladetechnologie, die Richtung der Geschichte oder ein Blitz in der Pfanne Unfug, eigentlich jetzt Meinungen variieren, keine Schlussfolgerung. Als Alternative zur Lösung der Reichweitenangst ist dabei die Batterieenergiedichte und die Gesamttransportkosten auf einer Plattform zu berücksichtigen.

Energiedichte und schnelle Füllleistung, nur bei derselben Batterie, können als Inkompatibilität zweier Richtungen bezeichnet werden ", sagte sie. Das Streben nach Batterieenergiedichte ist jetzt der Mainstream. Wenn die Energiedichte hoch genug ist, a Die Ladekapazität des Autos ist groß genug, um die sogenannte "Reichweitenangst" zu vermeiden. Dies verringert die Nachfrage nach den Ladeeigenschaften der Batterie. Gleichzeitig ist die Kapazität groß, wenn die KWH-Kosten der Batterie nicht niedrig sind Um KeDingKe Mao genug zu kaufen, um "Angst" zu haben, müssen die Menschen eine Wahl treffen, ein solcher Gedanke, schnelle Aufladung ist der Wert der Existenz. Ein weiterer Gesichtspunkt ist das schnelle Auffüllen der Kosten für Einrichtungen, was natürlich Teil der Push-Stromkosten ist der ganzen Gesellschaft.

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