Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sạc pin là gì?

July 23, 2018

Mạng lưới lưu trữ năng lượng của Trung Quốc

Pin lithium được gọi là pin "rocking chair type". Các ion tích điện di chuyển giữa các điện cực dương và âm để nhận ra sự truyền tải điện, cung cấp điện cho các mạch bên ngoài hoặc để sạc từ các nguồn điện bên ngoài.
Trong quá trình sạc cụ thể, điện áp bên ngoài được áp dụng cho hai cực của pin, các ion lithium được khử từ vật liệu điện cực dương, nhập vào chất điện phân, và đồng thời, các electron dư thừa được tạo ra để truyền qua bộ thu dòng dương và di chuyển đến điện cực âm thông qua mạch ngoài; các ion lithium nằm trong chất điện phân. Điện cực dương di chuyển về phía điện cực âm và đi qua máy phân tách để tới điện cực âm; màng SEI đi qua bề mặt của điện cực âm được nhúng vào trong cấu trúc lớp graphite âm và liên kết với electron.
Trong toàn bộ hoạt động ion và electron, cấu trúc pin ảnh hưởng đến việc truyền tải điện, cho dù điện hóa hay vật lý, sẽ có ảnh hưởng đến hiệu suất sạc nhanh.
Yêu cầu sạc nhanh cho các bộ phận khác nhau của pin
Đối với pin, nếu bạn muốn cải thiện hiệu suất năng lượng, bạn cần phải làm việc chăm chỉ trong tất cả các khía cạnh của pin, bao gồm điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân, màng ngăn và thiết kế kết cấu.

điện cực dương
Trong thực tế, hầu như tất cả các loại vật liệu âm cực đều có thể được sử dụng để sản xuất pin nhanh. Các màn trình diễn chính cần đảm bảo bao gồm độ dẫn (giảm sức cản bên trong), khuếch tán (động học phản ứng được đảm bảo), tuổi thọ (không cần giải thích) và an toàn (không bắt buộc). Giải thích), hiệu suất xử lý thích hợp (diện tích bề mặt cụ thể không thể quá lớn, giảm phản ứng phụ, đối với các dịch vụ an toàn).
Tất nhiên, các vấn đề cần giải quyết cho từng vật liệu cụ thể có thể thay đổi, nhưng các vật liệu cathode thông thường của chúng ta có thể được tối ưu hóa thông qua một loạt các tối ưu hóa, nhưng các vật liệu khác nhau cũng khác nhau:
A. Lithium phosphate sắt có thể tập trung hơn vào việc giải quyết các vấn đề về độ dẫn điện và nhiệt độ thấp. Lớp phủ carbon, tinh thể nano vừa phải (lưu ý rằng nó vừa phải, chắc chắn không tốt bằng logic đơn giản), sự hình thành các chất dẫn ion trên bề mặt của các hạt là chiến lược điển hình nhất.
B, vật liệu bậc ba có độ dẫn điện tốt, nhưng độ phản ứng của nó quá cao, vì vậy vật liệu bậc ba có ít hoạt động kết tinh nano (nanocrystallization không phải là thuốc giải độc cho cải thiện hiệu suất của vật liệu luyện kim, đặc biệt là trong lĩnh vực pin. đôi khi có nhiều phản ứng trong hệ thống, chú ý nhiều hơn đến các tác dụng phụ an toàn và ức chế (và điện giải) Sau khi tất cả, mục tiêu chính của vật liệu ba là an toàn, các tai nạn an toàn pin gần đây cũng thường xuyên xảy ra.
C, lithium manganate là quan trọng hơn cho cuộc sống, có rất nhiều pin sạc nhanh lithium manganate trên thị trường.
điện cực âm
Khi pin lithium ion được sạc, lithium di chuyển đến điện cực âm. Điện thế quá cao gây ra bởi điện tích nhanh và dòng điện cao sẽ làm cho điện cực âm trở nên tiêu cực hơn. Tại thời điểm này, áp lực của điện cực âm nhanh chóng chấp nhận lithium sẽ trở nên lớn hơn, và xu hướng tạo ra các nhánh kim loại lithium sẽ trở nên lớn hơn. Do đó, điện cực âm không chỉ đáp ứng sự khuếch tán lithium trong quá trình sạc nhanh. Các yêu cầu động học, nhưng cũng để giải quyết các vấn đề an toàn gây ra bởi xu hướng tăng hình thành dendrite lithium, do đó, khó khăn kỹ thuật chính của lõi sạc nhanh là chèn các ion lithium vào điện cực âm.
A. Hiện nay, vật liệu anốt chiếm ưu thế trên thị trường vẫn là than chì (chiếm khoảng 90% thị phần), nguyên nhân gốc rễ là không rẻ - hiệu suất xử lý toàn diện và mật độ năng lượng của than chì là tuyệt vời, và những nhược điểm là tương đối ít. . Tất nhiên, cực dương graphite cũng có vấn đề. Bề mặt nhạy cảm với chất điện giải, và phản ứng xen kẽ lithium có hướng mạnh. Vì vậy, nó chủ yếu là cần thiết để làm việc chăm chỉ để thực hiện xử lý bề mặt graphite, cải thiện sự ổn định cấu trúc của nó, và thúc đẩy sự khuếch tán của các ion lithium trên bề mặt. phương hướng.
B. Carbon cứng và các vật liệu carbon mềm cũng đã phát triển trong những năm gần đây: vật liệu carbon cứng có tiềm năng chèn lithium cao, micropore trong vật liệu, và động học phản ứng tốt; và vật liệu carbon mềm có khả năng tương thích tốt với chất điện giải, MCMB Vật liệu cũng rất đại diện, nhưng vật liệu carbon cứng và mềm thường có hiệu suất thấp và chi phí cao (và Hãy tưởng tượng rằng than chì rẻ như tôi mong đợi từ một điểm công nghiệp xem), vì vậy số lượng ít hơn nhiều so với than chì và được sử dụng nhiều hơn trong một số đặc sản. Trên pin.
C, làm thế nào về lithium titanate? Nói một cách đơn giản: lithium titanate có lợi thế về mật độ công suất cao, an toàn hơn và nhược điểm rõ ràng. Mật độ năng lượng rất thấp, và chi phí tính toán cao theo Wh. Vì vậy, quan điểm của pin lithium titanate là một công nghệ hữu ích đó là thuận lợi trong những dịp nhất định, nhưng nó không phải là thích hợp cho nhiều trường hợp, chi phí và tầm bay là cao.
D, vật liệu silicon anode là một hướng phát triển quan trọng, pin 18650 mới của Panasonic đã bắt đầu quá trình thương mại cho các vật liệu như vậy. Nhưng làm thế nào để đạt được một sự cân bằng giữa việc theo đuổi hiệu suất trong công nghệ nano và yêu cầu quy mô micron chung cho ngành công nghiệp pin cho vật liệu vẫn là một nhiệm vụ đầy thử thách.

Hoành
Đối với pin điện, hoạt động hiện tại cao cung cấp các yêu cầu cao hơn về an toàn và tuổi thọ. Công nghệ phủ màng là không thể tách rời. Màng tráng phủ gốm nhanh chóng bị đẩy đi do độ an toàn cao và khả năng tiêu thụ tạp chất trong chất điện phân. Đặc biệt đối với sự an toàn của pin ternary, hiệu ứng an toàn đặc biệt đáng chú ý.
Hệ thống chính hiện nay được sử dụng trong lớp màng gốm là để phủ các hạt alumina lên bề mặt màng chắn thông thường. Một cách tiếp cận tương đối mới là phủ chất xơ điện phân rắn lên màng. Màng này có sức đề kháng nội bộ thấp hơn và hỗ trợ cơ học cho màng. Tuyệt vời, và nó có xu hướng thấp hơn để chặn lỗ cơ hoành trong khi phục vụ.
Sau khi sơn, máy tách có độ ổn định tốt. Ngay cả khi nhiệt độ tương đối cao, nó không phải là dễ dàng để thu nhỏ và biến dạng, dẫn đến ngắn mạch. Giang Tô Qingtao Energy Co, Ltd, hỗ trợ kỹ thuật của các nhà nghiên cứu học thuật của Trường Đại học Vật liệu Trường Đại học Thanh Hoa, có một số khía cạnh đại diện trong lĩnh vực này. Làm việc, cơ hoành được hiển thị dưới đây.
Chất điện phân
Chất điện phân có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của pin lithium ion được sạc nhanh. Để đảm bảo sự ổn định và an toàn của pin dưới sạc nhanh và dòng điện cao, chất điện phân phải đáp ứng các đặc điểm sau: A) không thể bị phân hủy, B) độ dẫn điện cao, C) trơ với các vật liệu dương và âm, có thể không phản ứng hoặc giải thể.
Nếu các yêu cầu này được đáp ứng, điều quan trọng là sử dụng chất phụ gia và chất điện giải chức năng. Ví dụ, sự an toàn của pin sạc nhanh gấp ba lần bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nó. Nó là cần thiết để thêm nhiệt độ chống cao khác nhau, chất chống cháy và phụ gia chống quá tải để bảo vệ chúng ở một mức độ nhất định. Vấn đề của pin lithium titanate cũ, nhiệt độ cao đầy hơi, cũng phụ thuộc vào nhiệt độ cao chức năng điện giải.
Thiết kế cấu trúc pin
Một chiến lược tối ưu hóa điển hình là loại cuộn dây VS xếp chồng lên nhau. Các điện cực của pin nhiều lớp tương đương với một mối quan hệ song song, và loại cuộn dây tương đương với một kết nối loạt. Do đó, điện trở bên trong của thiết bị cũ nhỏ hơn nhiều và phù hợp hơn với loại nguồn. dịp.
Ngoài ra, bạn có thể làm việc chăm chỉ về số lượng cực để giải quyết các vấn đề về sức đề kháng nội bộ và tản nhiệt. Ngoài ra, việc sử dụng vật liệu điện cực dẫn điện cao, việc sử dụng các chất dẫn điện nhiều hơn và lớp phủ của các điện cực mỏng hơn cũng là các chiến lược có thể được xem xét.
Trong ngắn hạn, các yếu tố ảnh hưởng đến sự di chuyển phí bên trong của pin và tỷ lệ nhúng khoang điện cực sẽ ảnh hưởng đến khả năng sạc nhanh của pin lithium.

国 型 讯 讯称为 称为 称为 称为 称为 称为 称为 称为 国 国 国 国 国。。。。。。。。。。。。。。。。

材料 的 充电 过程 过程 材料 材料 材料 材料 材料 材料 材料 材料 材料 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液的 正极 向 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 结构 结构 结构 结构 结构 结构 结构 结构 结构 结构 结构 , , , , , , ,

过程 整个 运行 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程 过程。。。。。。。。。。。

快 充 对 电池 各 部分 的 要求

环节 电池 各个 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节 环节。。。。。。。。。

正极

电导 , 各种 正极 电导 减少 减少 减少 减少 减少 减少 减少 减少 (保证 反应) 不需要 寿命 不需要 不需要 不需要 不需要 不需要 不需要 不需要 不需要 不需要 不需要 不需要解释) 、 适当 的 加工 加工 (比 表面积 太大 , 减少 服务。。)。

当然 , 每种 具体 材料 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别 区别

、 磷酸 锂 锂 化 化 化 化 化 化 化 化 化 化 化 化 化 化 化 , , , , , , , , , , , , , , , , , , 都 都 都 都 都 都 都是 最为 典型 的 策略。

B 、 三元 本身 B B B 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 工作 纳米 纳米 纳米 纳米 纳米 纳米 纳米 领域 领域 领域 领域 领域 领域 领域 领域 领域有时 还有 好多 反作用 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 抑制 反作用 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面 方面提出 了 更高 的 要求。

C 、 锰 锂 锂 C C C C C C C C C C C C C C C。。。。。。。。

负极

锂 离子 充电 会变 会变 会变 会变 锂 锂 锂 锂 锂 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变 会变大 , 不仅 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 大 大 大 大 大 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入 嵌入。

、 目前 市场 上 是 石墨 石墨 石墨 石墨 石墨 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 — — — — — — — — — — — 较少 较少 较少 较少 较少 较少 较少 较少 较少 较少 较少。 石墨 , 努力 努力 努力 努力。。。。。 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力 努力的 方向。

BMB , 硬 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 也 代表性 , 较高 较高 较高 较高 较高 较高 较高 较高 较高 较高 较高 较高 , , , , , , , , , , , , , 特种 特种 特种 特种 特种 特种 特种电池 上。

C 、 钛酸 如何 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按 按种 有用 的 特定 场合 场合 下 对于 对于 对于 对于 很多 很多。。。。。。。。。。。。。。。。。

50 硅 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 新型 , , , , , , , , ,仍 是 比较 有挑战性 的 工作。

隔膜

杂质 功率 电池 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 电解液 杂质 杂质 杂质 杂质 杂质 杂质推开 , 尤其 对于 三元 电池 安全 性 的 提升。。。。。。

陶瓷 隔膜 主要 更 更 更 更 陶瓷 陶瓷 陶瓷 陶瓷 陶瓷 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更 更其 , 而且 在 服役 过程 过程 过程 过程 其 其 其 其 其。。。

涂层 以后 隔膜 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 文 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的工作 , 隔膜 如下 图 所示。

电解液

A 对于 快 充 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A))))))))))))高 , C) 对 正 负极 材料 是 惰性 的 , 不能。。 溶解。

其 要 这 其 其 其 其 其 其 其 其 其 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 加入 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的添加剂 保护 , 才能 一定 一定 提高 的 的 的 的 的 的 老大难。。。。。。。。。。。。。。。。

电池 结构 设计

式 的 叠层 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 式 型 型 型 型 型 型 型 型 型 型场合。

另外 也 可以 在。。。 另外 另外 另外 另外。。。。 的 的 的 的。。。。。。。。。。。。。。。。。。

总之 , 影响 电池 内部 内部 移动 和 嵌入 嵌入。。。。。。。。。。。。。。