22 年間のバッテリーのカスタマイズ

電池材料の理論容量の計算方法

Jan 19, 2019   ページビュー:1113

C = 26.8 nm / M、nは電子機器の数、Mは活物質の品質、Mは活物質の分子量

バッテリーの形成、いくつかは常温を使用し、いくつかは高温形成を使用します、これらの2つの形成の長所と短所:

主な違いは、SEIフィルムの厚さと密度です。高温形成によって形成されたSEIは、厚くても密度が高くなく、より多くのリチウムを消費し、常温または低温でより薄く、より高密度になります。

バッテリー式:

負の式:CMS:CMC:SBR:スーパー-P = 94.5:2.25:2.25:1

電解液:1 m-LiPF6EC / DMC / EMC

カソード設計の比容量:300mah / g

ポジティブデザイン固有の容量:140mah / g

充電および放電システム:1)定電流充電(1 c、4.2 V)

2)定電圧充電(4.2 V、20 ma)

3)休憩(10分)

4)定電流放電(1C、3.0V)

5)休憩(10分)

6)サイクル(350週間)

ポリマーの溶媒への溶解は、3つの原則(極性類似性の原則、溶媒和の原則、凝集エネルギー密度の類似の原則)に従う必要があります。ポリマーと溶媒の溶解パラメーター値を組み合わせる3つの原則は、良好な基準を選択することです。ポリマー溶媒。 PVDFポリマー/溶媒/ NMPはよく一致しましたが、極性溶媒NMPが高く、水親和性が非常に優れているため、水分の含有量が増えるとともに、吸湿しやすくなります。NMPの形成NMP /水混合溶媒の溶解性パラメータ、極性、ドリフトする溶媒容量、および対応するPVDFの値と変化なし、水分含有量の増加に伴うPVDF / NMP接着剤溶液は徐々に不安定になり、水分含有量は特定の値に達し、PVDFは溶液から沈殿する可能性があります。その過程で、粘度、接着性能など、溶液の性質がすべて変化します。 PVDF / NMP溶液中の水滴、局所的な形態の悪い溶媒環境、PVDFの沈殿があります。

と対応する式を組み合わせることによるさまざまな成分技術、および一般的な式を提供します:

LiCoO2:導電性グラファイト92%:92%導電性剤:PVDF:2.5%3.0%

正極活物質は80%、アセチレンブラックは10%、PVDFは10%でした。

エンタープライズフォーミュラ:

コバルト酸リチウム94%導電剤1%導電剤PVDF3%1%

ネガティブは、電極表面に付着した不溶性生成物の電解質の還元分解による有機溶媒表面のSEI膜と大まかに考えることができ、その結果、異なるアノード材料にはいくつかの違いがありますが、一般的に考えられています炭酸リチウム、アルキルリチウム、水酸化リチウムなど、もちろん、塩分解生成物、ポリマーなどがあります。金属リチウムの場合、リチウムが最初のときに負極がSEI膜を形成すると一般的に考えられています。注入され、形成電圧は1.5 V(金属リチウムに対して)で始まり、0.8 V付近で大量に形成され、約0.2 Vまで実質的に完了します。さらに、この研究は、SEIの最初のステップがリチウムインターカレーション中の膜形成は、5週間以内のSEI膜の形成ですが、まれです。 SEIが固定されていないことに加えて、充電と放電のプロセスにわずかな変更があります。主に、部分的な有機可逆変化が発生します。異なる電流密度に加えて、違いによって形成されたSEIフィルムの異なる電極表面組成。

正極表面のSEI膜は少なく、これまでほとんど注目されていませんでした。現在、注目度が高まっているようです。一つの視点は電解質の酸化生成物の堆積の結果であると考えられ、もう一つの視点は負極の表面のSEI膜の部分的な溶解後の正極の表面の堆積の結果である。相対的に言えば、正極の表面に電解質が酸化的に堆積したという証拠はあまりありません。もちろん、量が少ないために現在の機器の精度を達成できないことも排除されません。

なぜ銅箔付きの陰極と使用する陽極アルミ箔が必要なのですか?

1、両方の良好な導電性のために両方の固化流体を使用すると、テクスチャは柔らかく(おそらくこれは結合に役立つでしょう)、また比較的一般的で安価であり、表面酸化膜の層を形成することもできます。

2、銅表面酸化物層は半導体に属し、電子伝導性、酸化物層は厚すぎる、インピーダンス;アルミナ絶縁体の表面酸化層、酸化アルミニウム層は電気を通しませんが、その非常に薄いため、トンネル効果により、酸化物層が厚くなると電子伝導性を実現し、アルミホイルの導電性差と絶縁性を実現します。最良の一般的なセットは、使用前に表面洗浄液を通過し、オイルを洗浄し、一方では厚い酸化物層を同時に除去することができます。

3、アノード電位、高アルミニウム薄酸化物層は非常に高密度であり、流体のコレクションの酸化を防ぐことができます。そして銅箔層の酸化は緩く、酸化を防ぐために、より良い電位は低く、同時に、低電位下ではCuが埋め込まれたリチウム合金を形成することでLiはより硬くなりますが、酸化銅表面が多数ある場合は高電位下でLiが送る可能性のあるものは、酸化銅リチウムを埋め込む必要があります。低電位のLiAl合金化が発生すると、AL箔をアノードとして使用することはできません。

4、pure.AL組成の設定流体組成は、表面膜密度と点腐食につながる純粋な鉛ではなく、表面膜で生成されたLiAl合金の破壊によりさらに顕著になります。

活物質重量と基板(アルミニウムまたは銅)重量の極片重量、重量から正極片を差し引いたものは、基板(銅アルミニウム密度2.7、8.9)の理論、活物質重量、活物質の重量に従って設計されています。重量に140mAh / g(コバルト酸リチウム)を掛けたもの、設計のMAH容量の数、カソード容量はアノードの1.05 1.1倍に基づいて計算されます。方法、カソードは300-330mAh / gで計算されます。

式:

リチウムイオン電池の理論容量=(厚さ-2 *壁の厚さ)*(幅から2 *壁の厚さ)*(長さ-2 *壁の厚さ)/負の偏析であるため、膜厚のパラメーター/ 100 *パラメーターのコーティング密度アノードの設計*容量比

その中で:

0.0244はアノードコーティング密度の設計であり、実際にはほぼ同じです

0.45は、膜厚の負の偏析推定パラメータです

140容量比

しかし、063048の理論容量の計算によると、555mah(厚さは6.3で計算)のみであり、容量はスクラップ処理しか行えません。

(6.3 0.35 * 2)*(30-0.35 * 2)*(48-0.35 * 2)/ 0.45 / 100 * 0.0244 * 140 = 555

一般に、天然黒鉛でコーティングされたアノードでは、不可逆容量が大きくなります。実験の結果からMCMBの方が優れています。別の、膜電位のSEIフィルムは1.2 V〜0.8 V(vs Li / Li +)、埋め込まれたリチウム電気0.25〜0 v、リチウムに埋め込まれた電位は可逆的です。 SEI膜をより高い電位で形成できれば、溶媒のさらなる還元を防ぎ、不可逆容量を減らすことができます。つまり、最初の帯電曲線での不可逆容量の分極が比較的大きく、落下しやすいです。リチウムメッキされたプラットフォームに、したがって可逆容量を形成することは高いです。 SEI膜は、バッテリーのサイクル性能に重要な役割を果たします。優れたSEI膜はなく、サイクルごとに大きな不可逆的な容量損失があります。このようなバッテリーは通常、電解液から吸収されるか、バッテリー内に結晶水がある場合に見られます。

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