Hur kan man förbättra cellernas kapacitetstäthet?
Att förbättra batteriernas energitäthet (begränsad till kapacitetsbatterier) är den första prioriteringen vid utformningen av batterier.
Om kapaciteten inte räcker till, oavsett hur lågt enhetspriset är, hur bra cykeln är och hur hög säkerheten är, kanske batteriet som tillverkas inte är intresserat. Så hur kan vi förbättra batteriets energitäthet? Det kan övervägas ur flera aspekter:
1. Öka prestandan hos material som bidrar till batterikapaciteten.
2. Minska mängden material som inte bidrar till batterikapaciteten.
3. Använd mer avancerad produktionsutrustning.
4. Förbättra villkoren för tillverkningsprocessen och genomföra en strängare produktionsövervakning.
5. Optimera de diverse objekt som påverkar kapaciteten;
Låt oss börja diskutera kategorierna separat:
1. Öka prestandan hos material som bidrar till batterikapaciteten: Detta är främst för positiva och negativa aktiva material, vilket är den mest direkta metoden för att öka kapacitetstätheten. Huvudanvisningarna inkluderar:
(1)Använd större material: såsom litiumrika material för positiva elektroder, högspänningsmaterial, högspänningsmaterial för litiumkoboltoxid, binära material osv. mjukt kol och hårt kol för negativa elektroder, kisel-tennbaserade föreningar etc.
(2) Använd positiva och negativa material med högre komprimeringstäthet.
(3) Använd aktiva substanser med bättre vidhäftning och konduktivitet: Detta kan minska innehållet av lim och ledande ämnen i förbandet och därigenom öka förbandets kapacitet per massa. Dessutom minskas mängden lim och ledande medel. Bearbetningsegenskaper som komprimering av materialets aktiva material kan också förbättras.
(4) Använd material med mindre tjocklek rebound: efter att litiumjonbatteriet har cyklats kommer tjockleken att återhämta sig i viss utsträckning. Konstruktionen måste reservera rebound tjockleken efter cykeln; och när du använder material med en mindre tjocklek rebound (enligt vad vi har sett hittills) Se, dessa material är också material med god cykelprestanda), du kan överföra det sparade utrymmet för tjocklek rebound till cellens designtjocklek, vilket ökar cellens designkapacitet.
(5)Välj ett materialsystem med bättre prestanda: en enda "bra positiv elektrod", "bra negativ elektrod" och "bra elektrolyt" tillsammans kan inte garantera ett "bra batteri". Kombinationen av material med dålig matchning kommer inte bara att minska batteriets cykelprestanda, utan kan också påverka hastighetens prestanda och till och med prestandan hos de positiva och negativa elektroderna. På samma sätt, när materialmatchningen är bättre, kommer batteriets prestanda, cykel och expansionshastighet att påverkas. Prestandan kan förbättras.
Med den ökande mognaden hos litiumjonbatterimaterialteknik har potentialen hos vanlig litiumkoboltoxid och grafit nästan nått sin gräns. I framtiden, om andra mogna system kan produceras, kommer det att ha en revolutionerande inverkan på energitäthetsförbättringen av litiumjonbatterier!
2. Minska volymen av material som inte bidrar till batterikapaciteten: Denna artikel är mer komplicerad, främst inklusive: använda tunnare aluminium-plastfilm, använda tunnare batteriavskiljare, använda tunnare flikar och använda tunnare kopparfolie och aluminiumfolie, använd tunnare transparent tejp etc.
Man kan se att förbättringen på detta område i grunden bygger på "tunn". Under den begränsade volymen innebär minskningen av volymen av aluminium-plastfilmen, membranet etc., som inte direkt bidrar till kapaciteten, ökningen av kemiska ämnen som kan ge kapacitet och därigenom öka cellens kapacitet.
Men när dessa material är tunnare kommer deras mekaniska styrka och säkerhetsprestanda att påverkas. Å ena sidan måste hjälpmaterialtillverkaren kunna minska volymen utan att i princip minska materialets prestanda. Å andra sidan måste battericellstillverkaren ändra processen, Tillverkningsparametrar och till och med utrustning (till exempel innebär tunnare aluminiumfolie högre rullförlängningskoefficient och ökad sannolikhet för fragmentering under beläggning och rullpressning; tunnare membran har högre risk för kortslutningsgrad; tunnare aluminiumplast Membranet är mer benägna att stiftbrott; tunnare flikar kommer att minska batteriets hastighetskapacitet, etc.).
Att byta ut dessa tunnare material kräver mycket certifiering från batterifabriken. Om antalet försöksproduktioner är för litet är det omöjligt att få fram statistiska uppgifter korrekt. Om problemet är för stort kommer det att orsaka avfall. Jämfört med att förbättra prestandan hos verksamma ämnen verkar en minskning av innehållet av inaktiva ämnen ha fler idéer, och de berörda aspekterna är lika breda.
3. Använd mer avancerad produktionsutrustning: avancerad utrustning är främst för att förbättra produktionskonsekvensen, minska fluktuationerna i produktionen och sedan öka minimivärdet utan att ändra genomsnittsvärdet och bestämma kvaliteten på ett parti celler, exakt är det minimivärde som höjs här. Ta följande två exempel:
(1)När beläggningstoleransen hos beläggningsmaskinen är mindre kan minsta kapacitet/konstruktionskapacitet ökas. Om kunden har ett krav på minsta kapacitet motsvarar det att öka minimikapaciteten när konstruktionskapaciteten är oförändrad, det vill säga kapaciteten hos den battericell som utvärderas kunden förbättras. samtidigt minskas beläggningsavvikelsen för de positiva och negativa elektroderna. Efter att ha beaktat faktorer som den första effektiviteten och kapacitetsförfallet efter cykeln kan överskottet av den konstruerade negativa elektroden minskas på lämpligt sätt, så att batteriet har mer positivt elektrodmaterial, vilket motsvarar att ha mer kapacitet.
(2) När valsmaskinens noggrannhet förbättras på grund av minskningen av det faktiska rullfelet kan konstruktionskomprimeringen vara närmare materialets maximala komprimering, vilket ökar battericellens konstruktionskapacitet och kapacitet. rulla ut polstycket Batteriets tjocklek är mer konsekvent, vilket motsvarar att öka konsistensen av cellens tjocklek, och sedan en mindre maxTHK-designTHK kan väljas i designen, vilket förbättrar designkapaciteten (bredden på skärkniven, bredden på måttbandet, noggrannheten hos underkapacitetsskåpet) Det liknar detta, och kommer inte att upprepas).
4. Förbättra produktionsförhållandena och genomföra en strängare produktionsövervakning. Det finns mycket kunskap inom produktionskontroll, för att lista en eller två:
(1)Minska sekvenstiden efter rullning till före lindning: Detta kan minska tjockleken på polstycket för att bättre kontrollera cellens tjocklek. Om cellens tjocklek är betydligt lägre än den maximala tjockleken kan designtjockleken ökas på lämpligt sätt, vilket ökar cellens designkapacitet.
(2) Stabilisera temperaturen i separationsrummet: Temperaturen har stor inverkan på cellernas kapacitet. Den låga temperaturen kan leda till att cellerna med kvalificerad kapacitet överförs till sekundär kapacitet som låg kapacitet och därmed slösar resurser. Dåliga celler levereras som kvalificerade produkter.
Precis som med principen om kort styrelse beräknas kapaciteten hos en grupp celler med det lägsta värdet av de levererade cellerna, och tjockleken på en grupp celler beräknas med den maximala tjockleken på de celler som levereras. I den arbetsintensiva industrin i vårt land har mänsklig drift en särskilt viktig inverkan på produkternas kvalitet. I produktionen, om operatören och kvalitetspersonalen kan minimera fel vid mänsklig drift och minska fluktuationen under produktionen, motsvarar det att öka längden på den kortaste brädan i fatet, vilket ökar batteriets kapacitet och minskar antalet batterier. tjocklek på.
5. Optimera de diverse objekt som påverkar cellkapaciteten.
När den fulladdade cellen demonteras ska huvudkroppen på den negativa elektroden vara enhetlig och perfekt guldgul. Men när det finns problem med mänsklig drift, material, utrustning och till och med design, olika mindre fel som: litiumdeposition i den första cirkeln av den negativa elektroden i lindningskärnan, litiumdeposition i det skrynkliga membranet, ojämn densitet av filmen vid svansen av de positiva och negativa elektroderna under beläggning. Vänta tills problemet visas. Ur kapacitetsperspektiv kommer litiumutfällning sannolikt att orsaka låg kapacitet; Om liknande situationer kan undvikas, motsvarar det att öka cellernas kapacitet. Om sådana situationer inte kan undvikas är det nödvändigt att förutsäga dess förekomst mer exakt genom design Sannolikheten och storleken på den möjliga effekten, för att undvika att vissa celler skrotas på grund av problem som kunde ha förutsetts.
