リチウムイオン電池のサイクル性能に影響を与える要因

リチウム電池業界の誰もがリチウムイオン電池のサイクル性能を考慮する必要がありますが、サイクル寿命が長いほどリソース消費が少なくなります。では、リチウムイオン電池サイクルの性能を正確に決定するものは何でしょうか？

材料の種類：材料の選択は、リチウムイオン電池の性能に影響を与える最初の要因です。サイクル性能の悪い材料を選び、工程を合理化し、精錬を行います。バッテリーコアのサイクルも避けられません。より良い材料が選択され、その後の製造に問題があったとしても、サイクル性能は悪くないかもしれません。ばかげすぎます（1グラムのリチウムコバルトはわずか135.5 mah / gで、リチウム電池は1 cですが、ダイビングは100回以上ですが、0.5℃、500倍は90％です。コアを分解した後、負極には黒いグラファイトがあります。粒子のセルは通常のサイクル性能を持っています）。材料の観点から、フルバッテリーのサイクル性能は、正極が電解質と一致した後のサイクル性能のパフォーマンスの低下、および負極と電解質が一致した後のサイクル性能によって決定されます。材料のサイクル性能が悪い。一方では、サイクル中に結晶構造の変化が速すぎるため、リチウムの挿入を完了できません。一方では、活性物質および対応する電解質は、活性物質を引き起こすために緻密で均一なSEI膜を形成することができない。電解質との副反応が時期尚早に起こり、電解質の消費が速すぎてサイクルに影響を与えません。バッテリーコアの設計において、一方の極がサイクル性能の悪い材料の選択を確認する場合、もう一方の極はより良いサイクル性能と無駄のある材料を選択する必要はありません。

正と負の圧縮：正と負の圧縮が高すぎます。セルのエネルギー密度を上げることはできますが、材料のサイクル性能もある程度低下します。分析する理論から、圧縮が大きいほど、材料への構造的損傷が大きくなり、材料の構造がリチウムイオン電池のリサイクルを確実にするための基礎となります。さらに、正極と負極のより高い電圧を保証することは困難です。高い液体保持能力、一方、液体保持能力は、セルが通常のサイクルまたはそれ以上のサイクルを完了するための基礎です。

湿気：過度の湿気は、正および負の活物質と反応し、その構造を破壊し、サイクルに影響を与えます。同時に、水分が多すぎるとSEIフィルムの形成につながりません。ただし、微量の水を除去することは困難ですが、微量の水もある程度セルの性能を保証することができます。残念ながら、この分野での私の個人的な経験はほとんどゼロであり、私は多くを言うことができません。誰もがこのトピックに関する情報、または多くの情報をフォーラムで検索することに興味を持っています。

コーティング膜密度：サイクルに対する膜密度の影響を考慮した単一の変数は、ほとんど不可能な作業です。一貫性のないフィルム密度は、容量の違い、またはセルの巻線または積層の数の違いをもたらします。同じタイプで同じ材料の容量のバッテリーの場合、フィルム密度を下げることは、巻線またはラミネートの層または層の数を増やすことと同等であり、対応するダイアフラムはより多くの電解質を吸収して循環を確保できます。フィルム密度が薄いほどセルのレート性能が向上することを考慮すると、ポールピースとベアセルから水をベーキングして除去する方が簡単です。もちろん、薄すぎるコーティング膜密度の誤差は、活物質では制御がより難しい場合があります。大きな粒子は、コーティングや圧延にも悪影響を与える可能性があります。より多くの層はより多くのホイルとセパレーターを意味し、それはより高いコストとより低いエネルギー密度を意味するので、評価するときは考慮事項のバランスを取る必要があります。

過剰なアノード：過剰なアノードの理由は、最初の不可逆容量の影響とコーティング膜密度の偏差に加えて、サイクル性能への影響も考慮に入れるためです。コバルト酸リチウムとグラファイトのシステムの場合、サイクルの「ショートボード」側では負のグラファイトがより一般的です。アノードが十分に過剰でない場合、電気コアは循環前にリチウムを分析しない可能性がありますが、数百サイクル後、正極の構造はほとんど変化しませんが、負極の構造はひどく損傷し、リチウムイオンは正極を完全に受け入れることができず、リチウムが発生します。早期の衰退。

電解質の量：電解質溶液が不足している主な理由は3つあります。第一に、液体の注入量が不十分です。第二に、液体注入量は十分であるが、エージング時間が不十分であるか、または高い圧縮のために正極および負極が浸されていない。十分、3つ目は循環セルの内部電解質が消費されることです。不十分な液体注入と不十分な液体保持、私は以前に「コアの性能に対する電解質の不足」と書いたので、もはや詳しく説明しません。 3番目のポイントについては、正極と負極、特に負極と電解質のマッチングの微視的表現は、高密度で安定したSEIの形成であり、右目に見える性能は両方とも消費率です。サイクル中の電解質の。一方では、不完全なSEIフィルムは、負極が電解質と反応して電解質を消費するのを効果的に防ぐことはできません。一方、SEI膜の欠陥部分では、サイクルが進むにつれてSEI膜が再生され、それによって可逆的なリチウム源と電解質が消費されます。 。数百または数千サイクルのセルでも、数十ディップのバッテリーでも、サイクル前に電解液が十分で、サイクル後に電解液が消費されていれば、電解液の量を増やすことができます。サイクルパフォーマンスを向上させる程度まで。

試験の客観的条件：試験中の充電および放電率、遮断電圧、充電遮断電流、試験中の過充電および過放電、試験室温、試験中の突然の中断、セルとの接触および内部抵抗セルの等。要因は多かれ少なかれサイクル性能試験結果に影響を与えます。さらに、さまざまな材料が上記の客観的要因に敏感です。日常業務には、統一された試験基準と共通性および重要な材料の特性の理解で十分である必要があります。

概要：木製バレルの原理と同様に、バッテリーのサイクル性能に影響を与える多くの要因の中で、最終的な決定要因は多くの要因の中で最も短いものです。同時に、これらの要因の間には相互作用があります。同じ材料と製造能力の下で、サイクルが高いほど、エネルギー密度が低くなり、顧客のニーズにぴったり合うジョイントが多くなり、電気コアの一貫性が最も重要なタスクになります。

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