कोशिकाओं की क्षमता घनत्व में सुधार कैसे करें?
बैटरियों के ऊर्जा घनत्व में सुधार (क्षमता बैटरी तक सीमित) बैटरियों को डिजाइन करने में पहली प्राथमिकता है।
यदि क्षमता पर्याप्त नहीं है, चाहे इकाई मूल्य कितना भी कम क्यों न हो, चक्र कितना अच्छा हो, और सुरक्षा कितनी भी अधिक क्यों न हो, जो बैटरी बनाई जाती है, उसमें रुचि नहीं हो सकती है। तो हम बैटरी की ऊर्जा घनत्व में सुधार कैसे कर सकते हैं? इसे कई पहलुओं से माना जा सकता है:
1. बैटरी क्षमता में योगदान करने वाली सामग्रियों के प्रदर्शन में वृद्धि;
2. उन सामग्रियों की मात्रा कम करें जो बैटरी क्षमता में योगदान नहीं करती हैं;
3. अधिक उन्नत उत्पादन उपकरण का उपयोग करें;
4. निर्माण प्रक्रिया की स्थिति में सुधार और सख्त उत्पादन निगरानी करना;
5. क्षमता को प्रभावित करने वाली विविध वस्तुओं का अनुकूलन करें;
Let's start to discuss the categories separately:
1. बैटरी क्षमता में योगदान करने वाली सामग्रियों के प्रदर्शन में वृद्धि: यह मुख्य रूप से सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय सामग्रियों के लिए है, जो क्षमता घनत्व बढ़ाने के लिए सबसे प्रत्यक्ष तरीका है। मुख्य दिशाओं में शामिल हैं:
①Use larger materials: such as lithium-rich materials for positive electrodes, high-voltage ternary materials, high-voltage lithium cobalt oxide materials, binary materials, etc.; soft carbon and hard carbon for negative electrodes, silicon-tin-based compounds, etc.
② Use positive and negative materials with higher compaction density.
③ Use active substances with better adhesiveness and conductivity: This can reduce the content of adhesives and conductive agents in the dressing, thereby increasing the capacity of the dressing per unit mass; in addition, the amount of adhesives and conductive agents is reduced. Processing properties such as compaction of the active material of the material can also be improved.
④ Use materials with smaller thickness rebound: after the lithium-ion battery is cycled, the thickness will rebound to a certain extent; the design needs to reserve the rebound thickness after the cycle; and when using materials with a smaller thickness rebound (according to what we have seen so far) See, these materials are also materials with good cycle performance), you can transfer the saved space for thickness rebound to the design thickness of the cell, thereby increasing the design capacity of the cell.
⑤Choose a material system with better performance: a single "good positive electrode", "good negative electrode" and "good electrolyte" together cannot guarantee a "good battery". The combination of materials with poor matching will not only reduce the cycle performance of the battery, but may also affect the rate performance and even the performance of the positive and negative electrodes. Similarly, when the material matching is better, the performance, cycle, and expansion rate of the battery will be affected. The performance may be improved.
लिथियम-आयन बैटरी सामग्री प्रौद्योगिकी की बढ़ती परिपक्वता के साथ, सामान्य लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड और ग्रेफाइट की क्षमता लगभग अपनी सीमा तक पहुंच गई है। भविष्य में, यदि अन्य परिपक्व प्रणालियों का उत्पादन किया जा सकता है, तो लिथियम के ऊर्जा घनत्व सुधार पर इसका क्रांतिकारी प्रभाव पड़ेगा-आयन बैटरी!
2. उन सामग्रियों की मात्रा कम करें जो बैटरी क्षमता में योगदान नहीं करती हैं: यह आइटम अधिक जटिल है, जिसमें मुख्य रूप से शामिल हैं: पतले एल्यूमीनियम का उपयोग करना - प्लास्टिक की फिल्म, पतले बैटरी विभाजक का उपयोग करना, पतले टैब का उपयोग करना, और पतले तांबे के पन्नी का उपयोग करना और एल्यूमीनियम पन्नी, पतले पारदर्शी टेप आदि का उपयोग करें।
It can be seen that the improvement in this area is basically based on "thin". Under the limited volume, the reduction of the volume of the aluminum-plastic film, diaphragm, etc., which does not directly contribute to the capacity, means the increase of chemical substances that can provide capacity, thereby increasing the capacity of the cell.
हालांकि, जब ये सामग्रियां पतली होती हैं, तो उनकी यांत्रिक शक्ति और सुरक्षा प्रदर्शन प्रभावित होगा; एक ओर, सहायक सामग्री निर्माता को मूल रूप से सामग्री के प्रदर्शन को कम किए बिना मात्रा को कम करने में सक्षम होना चाहिए; दूसरी ओर, बैटरी सेल निर्माता को प्रक्रिया, विनिर्माण मापदंडों और यहां तक कि उपकरण को बदलने की जरूरत है (उदाहरण के लिए, पतले एल्यूमीनियम पन्नी का अर्थ है उच्च रोल बढ़ाव गुणांक और कोटिंग और रोल दबाने के दौरान विखंडन की बढ़ी हुई संभावना; पतले डायाफ्राम में शॉर्ट का जोखिम अधिक होता है सर्किट दर; पतले एल्यूमीनियम प्लास्टिक झिल्ली में पिन टूटने का खतरा अधिक होता है; पतले टैब बैटरी की दर क्षमता को कम कर देंगे, आदि)।
इन पतली सामग्रियों को बदलने के लिए बैटरी कारखाने से बहुत अधिक प्रमाणन की आवश्यकता होती है। यदि परीक्षण उत्पादन की संख्या बहुत कम है, तो सांख्यिकीय डेटा को सटीक रूप से प्राप्त करना असंभव है। यदि समस्या बहुत बड़ी है, तो यह बर्बादी का कारण बनेगी। सक्रिय पदार्थों के प्रदर्शन में सुधार की तुलना में, निष्क्रिय पदार्थों की सामग्री को कम करने के लिए अधिक विचार हैं, और इसमें शामिल पहलू समान रूप से व्यापक हैं।
3. अधिक उन्नत उत्पादन उपकरण का उपयोग करें: उन्नत उपकरण मुख्य रूप से उत्पादन की स्थिरता में सुधार, उत्पादन के उतार-चढ़ाव को कम करने, और फिर औसत मूल्य को बदले बिना न्यूनतम मूल्य में वृद्धि, और कोशिकाओं के एक बैच की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए है, ठीक यही है यहां न्यूनतम मूल्य उठाया गया। निम्नलिखित दो उदाहरण लें:
①When the coating tolerance of the coating machine is smaller, the minimum capacity/design capacity can be increased. If the customer has a requirement for the minimum capacity, it is equivalent to increasing the minimum capacity when the design capacity is unchanged, that is to say The capacity of the battery cell evaluated to the customer is improved; at the same time, the coating deviation of the positive and negative electrodes is reduced. After considering the factors such as the first efficiency and the capacity decay after the cycle, the excess of the designed negative electrode can be appropriately reduced, so that the battery has more positive electrodes material, which is equivalent to having more capacity.
② When the accuracy of the rolling machine is improved, due to the reduction of the actual rolling error, the design compaction can be closer to the maximum compaction of the material, thereby increasing the design capacity and the capacity of the battery cell; rolling out the pole piece The thickness of the battery is more consistent, which is equivalent to increasing the consistency of the thickness of the cell, and then a smaller maxTHK-designTHK can be selected in the design, thereby improving the design capacity (width of slitting knife, width of tape measure, accuracy of sub-capacity cabinet) It is similar to this, and will not be repeated).
4. उत्पादन की स्थिति में सुधार और सख्त उत्पादन निगरानी करना। उत्पादन नियंत्रण में एक या दो को सूचीबद्ध करने के लिए बहुत ज्ञान है:
①Reduce the sequence time after rolling to before winding: This can reduce the thickness rebound of the pole piece, so as to better control the thickness of the cell. If the thickness of the cell is significantly lower than the maximum thickness, the design thickness can be appropriately increased, thereby increasing the design capacity of the cell.
② Stabilize the temperature of the separation room: The temperature has a great influence on the capacity of the cells. The low temperature may cause the cells with the qualified capacity to be transferred to the secondary capacity as low capacity, thereby wasting resources. Poor cells are shipped as qualified products.
शॉर्ट बोर्ड सिद्धांत के साथ, कोशिकाओं के एक बैच की क्षमता की गणना शिप की गई कोशिकाओं के न्यूनतम मूल्य से की जाती है, और कोशिकाओं के एक बैच की मोटाई की गणना शिप की गई कोशिकाओं की अधिकतम मोटाई से की जाती है। हमारे देश के श्रम-गहन उद्योग में, मानव संचालन का उत्पादों की गुणवत्ता पर विशेष रूप से महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उत्पादन में, यदि ऑपरेटर और गुणवत्ता कर्मचारी मानव संचालन की त्रुटि को कम कर सकते हैं और उत्पादन के दौरान उतार-चढ़ाव को कम कर सकते हैं, तो यह बैरल में सबसे छोटे बोर्ड की लंबाई बढ़ाने के बराबर है, जिससे बैटरी की क्षमता में वृद्धि होती है और संख्या कम हो जाती है बैटरी। की मोटाई.
5. सेल क्षमता को प्रभावित करने वाले विविध आइटम्स को ऑप्टिमाइज़ करें।
जब पूरी तरह से चार्ज सेल को अलग किया जाता है, तो नकारात्मक इलेक्ट्रोड का मुख्य शरीर एक समान और सही सुनहरा पीला होना चाहिए। हालांकि, जब मानव संचालन, सामग्री, उपकरण और यहां तक कि डिजाइन के साथ समस्याएं होती हैं, तो विभिन्न छोटे दोष जैसे: घुमावदार कोर के नकारात्मक इलेक्ट्रोड के पहले सर्कल में लिथियम का जमाव, झुर्रियों वाले डायाफ्राम में लिथियम का जमाव, फिल्म का असमान घनत्व कोटिंग के दौरान सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की पूंछ पर। समस्या के प्रकट होने की प्रतीक्षा करें। क्षमता के दृष्टिकोण से, लिथियम वर्षा कम क्षमता का कारण बन सकती है; यदि इसी तरह की स्थितियों से बचा जा सकता है, तो यह कोशिकाओं की क्षमता बढ़ाने के बराबर है; यदि ऐसी स्थितियों से बचा नहीं जा सकता है, तो डिजाइन द्वारा इसकी घटना की अधिक सटीक भविष्यवाणी करना आवश्यक है संभावित प्रभाव की संभावना और आकार, ताकि भविष्यवाणी की जा सकने वाली समस्याओं के कारण कुछ कोशिकाओं को खत्म होने से बचाया जा सके।
