22 Jahre Batterieanpassung

Berechnung der theoretischen Kapazität des Batteriematerialwerts

Jan 19, 2019   Seitenansicht:963

C = 26,8 nm / M, n ist die Anzahl der elektronischen Substanzen, M ist die Qualität des aktiven Materials, M ist das Molekulargewicht der aktiven Substanzen

Die Bildung von Batterien, einige verwenden normale Temperatur und einige verwenden Hochtemperaturbildung, die Vor- und Nachteile dieser beiden Formationen:

Der Hauptunterschied sollte die Dicke und Dichte des SEI-Films sein. Der durch die Hochtemperaturbildung gebildete SEI ist dick, aber nicht dicht und verbraucht mehr Lithium und ist bei normaler Temperatur oder niedriger Temperatur dünner und dichter.

Batterieformel:

Negativformel: CMS: CMC: SBR: Super - P = 94,5: 2,25: 2,25: 1

Der Elektrolyt: 1 m - LiPF6EC / DMC / EMC

Die spezifische Kapazität des Kathodendesigns: 300 mAh / g

Die positive designspezifische Kapazität: 140mah / g

Lade- und Entladesystem: 1) die Konstantstromladung (1 c, 4,2 V)

2) Konstantspannungsladung (4,2 V, 20 ma)

3) Pause (10min)

4) Konstantstromentladung (1C, 3,0 V)

5) Pause (10min)

6) Zyklus (350 Wochen)

Die Auflösung des Polymers in Lösungsmittel sollte drei Prinzipien folgen (Polaritätsähnlichkeitsprinzip, Solvatationsprinzip, Kohäsive Energiedichte ähnliche Prinzipien), die drei Prinzipien der Kombination der Löslichkeitsparameterwerte des Polymers und des Lösungsmittels sind die Auswahl der Basis eines Gutes Polymerlösungsmittel. PVDF-Polymer / Lösungsmittel / NMP war eine gute Übereinstimmung, aber das polare Lösungsmittel NMP ist hoch und die Wasseraffinität ist sehr gut, so leicht feuchtigkeitsabsorbierend, zusammen mit der Erhöhung des Gehalts an Feuchtigkeit. NMP-Bildung der Löslichkeit von NMP / Wasser-Mischlösungsmitteln Parameter, Polarität, Solvatationsfähigkeit zur Drift und die entsprechenden Werte von PVDF und unverändert, PVDF / NMP-Klebstofflösung mit zunehmendem Wassergehalt wird allmählich instabil, der Wassergehalt erreicht einen bestimmten Wert, PVDF kann aus der Lösung ausfallen und Dabei ändert sich die Art der Lösung, einschließlich der Viskosität, der Klebeleistung usw.. Wassertropfen in der PVDF / NMP-Lösung, lokal in schlechter Lösungsmittelumgebung, es kommt zur PVDF-Ausfällung.

Verschiedene Inhaltsstoffe Technologie durch Kombination und die entsprechende Formel, sowie bietet eine allgemeine Formel:

LiCoO2: leitfähiger Graphit 92%: 92% leitfähiges Mittel: PVDF: 2,5% 3,0%

Das aktive Material der positiven Elektrode betrug 80%, Acetylenschwarz 10% und PVDF 10%.

Unternehmensformel:

Kobaltsäurelithium 94% Leitmittel 1% Leitmittel PVDF3% 1%

Negativ kann grob als der SEI-Film auf der Oberfläche des organischen Lösungsmittels durch reduktive Zersetzung des Elektrolyten des unlöslichen Produkts angesehen werden, der an der Oberfläche der Elektrode haftet. Infolgedessen weisen die verschiedenen Anodenmaterialien einige Unterschiede auf, die jedoch allgemein berücksichtigt werden zu sein: Lithiumcarbonat, Alkyllithium, Lithiumhydroxid usw. Natürlich gibt es Salzzersetzungsprodukt, es gibt etwas Polymer usw. Es wird allgemein angenommen, dass für metallisches Lithium die negative Elektrode einen SEI-Film bildet, wenn Lithium zuerst ist implantiert, und die Bildungsspannung beginnt bei 1,5 V (relativ zu metallischem Lithium) und wird in einer großen Menge nahe 0,8 V gebildet und ist im Wesentlichen bis zu etwa 0,2 V abgeschlossen. Darüber hinaus zeigt die Studie, dass der erste Schritt der SEI Die Filmbildung während der Lithium-Interkalation ist die Bildung eines SEI-Films innerhalb von 5 Wochen, jedoch selten. Zusätzlich ist der SEI nicht festgelegt, es wird eine kleine Änderung im Lade- und Entladevorgang geben, hauptsächlich wird die teilweise organische reversible Änderung stattfinden. Zusätzlich zu unterschiedlicher Stromdichte wird durch die Differenz unterschiedliche Elektrodenoberflächenzusammensetzung des SEI-Films gebildet.

Es gibt nur wenige SEI-Filme auf der Oberfläche der positiven Elektrode, und in der Vergangenheit wurde wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Derzeit scheint der Grad der Aufmerksamkeit zu steigen. Es wird angenommen, dass ein Gesichtspunkt das Ergebnis der Abscheidung des Oxidationsprodukts des Elektrolyten ist, und der andere Gesichtspunkt ist das Ergebnis der Ablagerung auf der Oberfläche der positiven Elektrode nach teilweiser Auflösung des SEI-Films auf der Oberfläche der negativen Elektrode. Relativ gesehen gibt es nicht viele Hinweise auf eine oxidative Ablagerung von Elektrolyt auf der Oberfläche der positiven Elektrode. Es ist natürlich nicht ausgeschlossen, dass die aktuelle Instrumentengenauigkeit aufgrund der geringen Menge nicht erreicht werden kann.

Warum sollte die Kathode mit Kupferfolie und die Anodenaluminiumfolie verwendet werden

1, unter Verwendung von beiden setzen Flüssigkeit wegen der guten elektrischen Leitfähigkeit, ist die Textur weich (möglicherweise ist dies hilfreich für die Bindung), auch relativ häufig ist billig, kann auch eine Schicht des Oberflächenoxidfilms bilden.

2, Kupferoberflächenoxidschicht gehören zum Halbleiter, elektronische Leitfähigkeit, die Oxidschicht ist zu dick, Impedanz; Die Oberflächenoxidationsschicht aus Aluminiumoxidisolatoren und die Aluminiumoxidschicht können keine Elektrizität leiten, aber aufgrund ihres sehr dünnen Tunneleffekts zur Realisierung der elektronischen Leitfähigkeit, wenn die Oxidschicht dicker ist, das Leitungsdifferential der Aluminiumfolie und die Isolierung. Allgemeiner Satz der besten vor dem Gebrauch durch Oberflächenreinigungsflüssigkeit gehen, Öl waschen, einerseits kann dicke Oxidschicht gleichzeitig entfernen.

In 3 ist das Anodenpotential, hohe Aluminium-Dünnoxidschicht ist sehr dicht, kann die Oxidation der Ansammlung von Flüssigkeit verhindern. Und die Oxidation der Kupferfolienschicht ist locker, um die Oxidation zu verhindern, ein besseres Potential ist gering, gleichzeitig ist Li härter mit Cu-Form eingebetteter Lithiumlegierung unter dem niedrigen Potential, aber wenn eine große Anzahl von Oxidkupferoberflächen unter dem hohen Das Potential, das Li senden wird, sollte mit Kupferoxidlithium eingebettet sein. AL-Folie kann nicht als Anode verwendet werden, unter LiAl-Legierungen mit niedrigem Potential wird es zu Legierungen kommen.

In 4 ist die eingestellte Flüssigkeitszusammensetzung der reinen AL-Zusammensetzung nicht rein, was zu Oberflächenfilmdichte und Punktkorrosion führt, insbesondere aufgrund der Zerstörung der durch den Oberflächenfilm erzeugten LiAl-Legierung.

Das Polstückgewicht für das aktive Materialgewicht und das Substratgewicht (Aluminium oder Kupfer), das Gewicht abzüglich des positiven Polstücks, richtet sich nach der Theorie des Substrats (Kupferaluminiumdichte 2,7, 8,9), dem Gewicht des aktiven Materialgewichts, dem aktiven Material Gewicht multipliziert mit 140mAh / g (Kobaltsäurelithium), wie viele MAH-Kapazität des Designs, die Kathodenkapazität wird basierend auf dem 1,05-1,1-fachen der Anode, der Methode, der Kathode berechnet, berechnet mit 300-330mAh / g

Formel:

Theoretische Kapazität von lithium-ionen-batterien = (Dicke - 2 * Wandstärke) * (Breite bis 2 * Wandstärke) * (Länge - 2 * Wandstärke) / Negative Entmischung schätzt Parameter der Filmdicke / 100 * Beschichtungsdichte der Parameter für das Design des Anoden * Kapazitätsverhältnisses

Unter ihnen:

0,0244 ist das Design der Anodenbeschichtungsdichte, tatsächlich ungefähr gleich

0,45 ist eine negative Entmischung, die Parameter der Filmdicke schätzt

140 Kapazitätsverhältnis

Nach der Berechnung der theoretischen Kapazität von 063048, nur 555 mAh (Dicke berechnet bei 6,3), kann die Kapazität jedoch nur Schrott verarbeiten.

(6,3 0,35 * 2) * (30-0,35 * 2) * (48-0,35 * 2) / 0,45 / 100 * 0,0244 * 140 = 555

Im Allgemeinen ist bei einer mit natürlichem Graphit beschichteten Anode die irreversible Kapazität größer. MCMB ist aus dem Ergebnis des Experiments besser. Es gibt einen anderen SEI-Film mit einem Membranpotential von 1,2 V bis 0,8 V (gegenüber Li / Li +), eingebetteter Lithiumelektrizität 0,25 ~ 0 V, das in das Lithium eingebettete Potential ist reversibel. Wenn der SEI-Film auf einem höheren Potential gebildet werden kann, kann er eine weitere Reduktion des Lösungsmittels verhindern und die irreversible Kapazität verringern, dh die Polarisation der irreversiblen Kapazität in der ersten Ladekurve ist relativ groß und es ist leicht zu fallen auf die lithiumbeschichtete Plattform, wodurch die Bildung der reversiblen Kapazität hoch ist. Die SEI-Membran spielt eine wichtige Rolle für die Zyklusleistung der Batterie. Es gibt keine gute SEI-Membran und es gibt einen großen irreversiblen Kapazitätsverlust pro Zyklus. Eine solche Batterie kann normalerweise vom Elektrolyten absorbiert werden oder kann gesehen werden, wenn sich Kristallwasser in der Batterie befindet.

Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.

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