ली-आयन बैटरी सेलों की कम क्षमता के क्या कारण हैं?

क्षमता बैटरी का पहला गुण है,लिथियम बैटरी सेलकम क्षमता भी नमूनों में आने वाली एक लगातार समस्या है, बड़े पैमाने पर उत्पादन, सामने आने वाली कम क्षमता की समस्याओं के कारणों का तुरंत विश्लेषण कैसे करें, आज हम आपको बताएंगे कि कम क्षमता वाली लिथियम बैटरी कोशिकाओं के कारण क्या हैं?

ली-आयन बैटरी कोशिकाओं की कम क्षमता के कारण

डिज़ाइन

सामग्रियों का मिलान, विशेष रूप से कैथोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच, सेल की क्षमता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। एक नए कैथोड या नए इलेक्ट्रोलाइट के लिए, यदि बार-बार परीक्षण से पता चलता है कि हर बार सेल का परीक्षण करने पर लिथियम अवक्षेपण की कम क्षमता होती है, तो यह बहुत संभावना है कि सामग्री स्वयं मेल नहीं खाती है। बेमेल गठन के दौरान बनी एसईआई फिल्म के पर्याप्त घने न होने, बहुत अधिक मोटे या अस्थिर न होने, या इलेक्ट्रोलाइट में पीसी के कारण ग्रेफाइट परत के छिल जाने, या सेल के डिज़ाइन के बड़े चार्ज के अनुकूल न हो पाने के कारण हो सकता है। अत्यधिक सतह घनत्व संघनन के कारण निर्वहन दर।

डायाफ्राम भी एक प्रभावशाली कारक है जो कम क्षमता का कारण बन सकता है।हमने पाया है कि हाथ के घाव वाले डायाफ्राम प्रत्येक परत के मध्य में अनुदैर्ध्य दिशा में झुर्रियाँ पैदा करते हैं, जहां लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड में पर्याप्त रूप से एम्बेडेड नहीं होता है और इस प्रकार सेल क्षमता को लगभग 3% तक प्रभावित करता है। हालाँकि अन्य दो मॉडल अर्ध-स्वचालित वाइंडिंग का उपयोग करते हैं जब डायाफ्राम की झुर्रियाँ बहुत कम होती हैं और क्षमता पर प्रभाव केवल 1% होता है, यह डायाफ्राम के उपयोग को बंद करने का आधार नहीं है।

अपर्याप्त क्षमता डिज़ाइन मार्जिन के परिणामस्वरूप कम क्षमता भी हो सकती है। सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड कोटिंग के प्रभाव, क्षमता विभाजक की त्रुटि और क्षमता पर चिपकने वाले के प्रभाव के कारण, डिजाइन करते समय एक निश्चित मात्रा में क्षमता मार्जिन की अनुमति देना महत्वपूर्ण है। क्षमता मार्जिन को डिज़ाइन करते समय, बिल्कुल मध्य रेखा में सभी प्रक्रियाओं के साथ कोर की क्षमता की गणना करने के बाद अधिशेष छोड़ना संभव है, या क्षमता को प्रभावित करने वाले सभी कारकों के निचली सीमा पर होने के बाद अधिशेष की गणना करना संभव है। नई सामग्रियों के लिए, उस प्रणाली में कैथोड के ग्राम प्ले का सटीक मूल्यांकन महत्वपूर्ण है। आंशिक क्षमता गुणक, चार्ज कट-ऑफ करंट, चार्ज/डिस्चार्ज गुणक, इलेक्ट्रोलाइट का प्रकार, आदि, सभी कैथोड ग्राम प्ले को प्रभावित करते हैं। यदि लक्ष्य क्षमता प्राप्त करने के लिए सकारात्मक ग्राम प्रदर्शन का डिज़ाइन मूल्य कृत्रिम रूप से उच्च है, तो यह अपर्याप्त डिज़ाइन क्षमता के बराबर भी है। सेल के इंटरफ़ेस में कुछ भी गलत नहीं है, न ही समग्र प्रक्रिया डेटा में कुछ भी गलत है, लेकिन सेल की क्षमता कम है। इसलिए, सटीक कैथोड व्याकरण के लिए नई सामग्रियों का मूल्यांकन किया जाना चाहिए, क्योंकि एक ही कैथोड में किसी भी कैथोड या इलेक्ट्रोलाइट के समान व्याकरण नहीं होगा।

अतिरिक्त नकारात्मक इलेक्ट्रोड सकारात्मक इलेक्ट्रोड के प्रदर्शन को भी कुछ हद तक प्रभावित कर सकता है, जिससे सेल की क्षमता प्रभावित होती है। नकारात्मक अधिभार "जब तक लिथियम अवक्षेपण नहीं होता" नहीं है। यदि नकारात्मक अधिभार को गैर-लिथियम वर्षा अधिभार की निचली सीमा तक बढ़ाया जाता है, तो सकारात्मक ग्राम प्रदर्शन में 1% से 2% की वृद्धि होगी, लेकिन अगर इसे बढ़ाया भी जाता है, तो नकारात्मक अधिभार अभी भी यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है क्षमता उत्पादन जितना संभव हो उतना अधिक है। जब नकारात्मक इलेक्ट्रोड की अधिकता बहुत अधिक होती है, तो सकारात्मक इलेक्ट्रोड कम भूमिका निभाएगा क्योंकि रसायन विज्ञान के लिए अधिक अपरिवर्तनीय लिथियम की आवश्यकता होती है, लेकिन निश्चित रूप से ऐसा होने की संभावना लगभग नगण्य है।

जब तरल इंजेक्शन की मात्रा कम होगी, तो संबंधित तरल प्रतिधारण मात्रा भी कम होगी। जब सेल की तरल अवधारण मात्रा कम होती है, तो सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम आयन एम्बेडिंग और डी-एम्बेडिंग का प्रभाव प्रभावित होगा, जिससे कम क्षमता शुरू हो जाएगी। यद्यपि कम इंजेक्शन मात्रा के साथ लागत और प्रक्रियाओं पर कम दबाव होगा, इंजेक्शन की मात्रा कम करने का आधार यह होना चाहिए कि यह सेल के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करता है। बेशक, भरण स्तर को कम करने से सेल में अपर्याप्त तरल प्रतिधारण के कारण कम कैपेसिटेंस की संभावना बढ़ जाएगी, लेकिन यह एक अपरिहार्य परिणाम नहीं है। साथ ही, तरल को अवशोषित करना जितना कठिन होगा, इलेक्ट्रोलाइट गीला होने के दौरान इलेक्ट्रोड के साथ बेहतर संपर्क सुनिश्चित करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट की मात्रा उतनी ही अधिक होनी चाहिए। अपर्याप्त सेल प्रतिधारण के परिणामस्वरूप सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सूख जाएंगे और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के शीर्ष पर लिथियम वर्षा की एक पतली परत हो जाएगी, जो खराब प्रतिधारण के कारण कम क्षमता का कारक हो सकता है।

उत्पादन प्रक्रिया

हल्के ढंग से लेपित सकारात्मक या नकारात्मक इलेक्ट्रोड सीधे कम क्षमता वाले कोर का कारण बन सकता है। जब सकारात्मक इलेक्ट्रोड को हल्के ढंग से लेपित किया जाता है, तो पूरी तरह से चार्ज किए गए कोर का इंटरफ़ेस असामान्य नहीं होगा। नकारात्मक इलेक्ट्रोड, लिथियम आयनों के प्राप्तकर्ता के रूप में, सकारात्मक इलेक्ट्रोड द्वारा प्रदान किए गए लिथियम स्रोतों की संख्या की तुलना में अधिक संख्या में एम्बेडेड लिथियम स्थिति प्रदान करनी चाहिए, अन्यथा अतिरिक्त लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर अवक्षेपित हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप एक पतली परत बन जाएगी। अधिक समान लिथियम वर्षा का। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, क्योंकि नकारात्मक इलेक्ट्रोड वजन सीधे कोर के बेकिंग वजन से नहीं लिया जा सकता है, इसलिए नकारात्मक इलेक्ट्रोड वजन बढ़ने के अनुपात को खोजने के लिए एक और प्रयोग किया जा सकता है ताकि नकारात्मक के बेकिंग वजन के माध्यम से कोटिंग वजन कम किया जा सके। इलेक्ट्रोड कोर. यदि कम क्षमता वाले कोर के नकारात्मक इलेक्ट्रोड में लिथियम अवक्षेपण की एक पतली परत होती है, तो अपर्याप्त नकारात्मक इलेक्ट्रोड की संभावना अधिक होती है। इसके अलावा, कैथोड या नकारात्मक इलेक्ट्रोड कोटिंग कैथोड पक्ष भी कम क्षमता का कारण बन सकता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड एकल पक्ष कोटिंग मुख्य रूप से हल्की होती है, क्योंकि भले ही सकारात्मक इलेक्ट्रोड कोटिंग भारी हो, हालांकि ग्राम प्ले कम हो जाएगा, लेकिन कुल क्षमता होगी कम नहीं होगा बल्कि बढ़ भी सकता है। यदि नकारात्मक इलेक्ट्रोड को गलत जगह पर लेपित किया गया है, तो बेकिंग के बाद सिंगल और डबल पक्षों के सापेक्ष वजन अनुपात की सीधी तुलना की जा सकती है, जब तक कि डेटा ए साइड के समान है, बी साइड कोटिंग की तुलना में 6% हल्का है। मूल रूप से समस्या का निर्धारण करें, निश्चित रूप से, यदि कम क्षमता की समस्या बहुत गंभीर है, तो ए/बी पक्ष की वास्तविक सतह घनत्व को और उलटना आवश्यक है। यदि कम धारिता की समस्या गंभीर है, तो ए/बी पक्ष के वास्तविक घनत्व का और अनुमान लगाना आवश्यक है। रोलिंग से सामग्री की संरचना नष्ट हो जाती है, जो बदले में क्षमता को प्रभावित करती है। किसी सामग्री की आणविक या परमाणु संरचना वह मूलभूत कारण है जिसके कारण इसमें क्षमता, वोल्टेज आदि जैसे गुण होते हैं। जब सकारात्मक इलेक्ट्रोड रोल का घनत्व प्रक्रिया मूल्य से अधिक हो जाता है, तो कोर के विघटित होने पर सकारात्मक इलेक्ट्रोड बहुत उज्ज्वल होगा। यदि सकारात्मक इलेक्ट्रोड संघनन बहुत बड़ा है, तो सकारात्मक इलेक्ट्रोड का टुकड़ा वाइंडिंग के बाद टूटना आसान है, जिससे कम क्षमता भी होगी। हालाँकि, चूँकि सकारात्मक इलेक्ट्रोड संघनन के कारण पोल का टुकड़ा मुड़ते ही टूट जाएगा, सकारात्मक इलेक्ट्रोड रोलर प्रेस को स्वयं बहुत अधिक दबाव की आवश्यकता होती है, इसलिए सकारात्मक इलेक्ट्रोड संघनन का सामना करने की आवृत्ति नकारात्मक इलेक्ट्रोड संघनन की तुलना में बहुत कम होती है। जब नकारात्मक इलेक्ट्रोड को संकुचित किया जाता है, तो नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर लिथियम अवक्षेपण की एक पट्टी या ब्लॉक बन जाएगा, और कोर में बरकरार तरल की मात्रा काफी कम हो जाएगी।

पानी की अत्यधिक मात्रा के कारण भी कम क्षमता हो सकती है। कम कैपेसिटेंस तब संभव है जब भरने से पहले इलेक्ट्रोड की पानी की मात्रा, भरने से पहले दस्ताने बॉक्स का ओस बिंदु, इलेक्ट्रोलाइट की पानी की मात्रा मानक से अधिक हो, या जब नमी को डी-वातित दूसरी सील में पेश किया जाता है। कोर के निर्माण के लिए थोड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है, लेकिन जब पानी एक निश्चित मूल्य से अधिक हो जाता है, तो अतिरिक्त पानी एसईआई फिल्म को नुकसान पहुंचाएगा और इलेक्ट्रोलाइट में लिथियम लवण का उपभोग करेगा, जिससे कोर की क्षमता कम हो जाएगी। पानी की मात्रा सेल के मानक से अधिक है पूर्ण चार्ज नकारात्मक कोर्स गहरे भूरे रंग का एक छोटा सा टुकड़ा।


पोस्ट करने का समय: अगस्त-16-2022