ტევადობა არის ბატარეის პირველი თვისება,ლითიუმის ბატარეის უჯრედებიდაბალი სიმძლავრე ასევე ხშირი პრობლემაა ნიმუშებში, მასობრივი წარმოება, როგორ დაუყოვნებლივ გავაანალიზოთ წარმოქმნილი დაბალი სიმძლავრის პრობლემების მიზეზები, დღეს გაგაცნოთ რა არის დაბალი სიმძლავრის ლითიუმის ბატარეის უჯრედების მიზეზები?
მასალების შეხამება, განსაკუთრებით კათოდსა და ელექტროლიტს შორის, მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს უჯრედის ტევადობაზე.ახალი კათოდის ან ახალი ელექტროლიტის შემთხვევაში, თუ განმეორებითი ტესტები გამოავლენს ლითიუმის ნალექის დაბალ ტევადობას უჯრედის ყოველ ჯერზე ტესტირებისას, მაშინ ძალიან სავარაუდოა, რომ თავად მასალები არ ემთხვევა.შეუსაბამობა შეიძლება იყოს იმის გამო, რომ ფორმირებისას წარმოქმნილი SEI ფილმი არ არის საკმარისად მკვრივი, ძალიან სქელი ან არასტაბილური, ან კომპიუტერი ელექტროლიტში, რომელიც ხსნის გრაფიტის ფენას, ან უჯრედის დიზაინი ვერ ადაპტირდება დიდ მუხტთან/ გამონადენის სიხშირე ზედაპირის ჭარბი სიმკვრივის დატკეპნის გამო.
დიაფრაგმები ასევე გავლენიანი ფაქტორია, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დაბალი ტევადობა.ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ხელის ჭრილობის დიაფრაგმები წარმოქმნიან ნაოჭებს გრძივი მიმართულებით თითოეული ფენის შუაში, სადაც ლითიუმი საკმარისად არ არის ჩასმული უარყოფით ელექტროდში და, შესაბამისად, გავლენას ახდენს უჯრედის მოცულობაზე დაახლოებით 3%.მიუხედავად იმისა, რომ დანარჩენი ორი მოდელი იყენებს ნახევრად ავტომატურ გრაგნილს, როდესაც დიაფრაგმის ნაოჭი გაცილებით ნაკლებია და ზემოქმედება სიმძლავრეზე მხოლოდ 1%-ია, ეს არ არის დიაფრაგმის გამოყენების შეწყვეტის საფუძველი.
არაადეკვატური სიმძლავრის დიზაინის მინდვრები ასევე შეიძლება გამოიწვიოს დაბალი სიმძლავრე.ელექტროდის დადებითი და უარყოფითი საფარის ზემოქმედების, სიმძლავრის გამყოფის შეცდომის და ადჰეზივის სიმძლავრეზე ზემოქმედების გამო, მნიშვნელოვანია დაშვებული იყოს სიმძლავრის გარკვეული ზღვარი დიზაინის დროს.სიმძლავრის ზღვრის შემუშავებისას შესაძლებელია ჭარბი დატოვოთ ბირთვის სიმძლავრის გამოთვლის შემდეგ ყველა პროცესი ზუსტად შუა ხაზზე, ან ჭარბი გამოთვალოთ მას შემდეგ, რაც სიმძლავრეზე მოქმედი ყველა ფაქტორი იქნება ქვედა ზღვარზე.ახალი მასალებისთვის მნიშვნელოვანია ამ სისტემაში კათოდის გრამის თამაშის ზუსტი შეფასება.ნაწილობრივი სიმძლავრის მულტიპლიკატორი, დამუხტვის გამორთვის დენი, დამუხტვის/გამონადენის მულტიპლიკატორი, ელექტროლიტის ტიპი და ა.შ. ეს ყველაფერი გავლენას ახდენს კათოდის გრამების დაკვრაზე.თუ დადებითი გრამ შესრულების საპროექტო ღირებულება ხელოვნურად მაღალია სამიზნე სიმძლავრის მისაღწევად, ეს ასევე უტოლდება არაადეკვატურ საპროექტო სიმძლავრეს.უჯრედის ინტერფეისში არაფერია ცუდი და არც მთლიანი პროცესის მონაცემებია, მაგრამ უჯრედის ტევადობა დაბალია.ამიტომ, ახალი მასალები უნდა შეფასდეს ზუსტი კათოდური გრამაჟისთვის, რადგან იგივე კათოდს არ ექნება იგივე გრამაცია, როგორც ნებისმიერ კათოდს ან ელექტროლიტს.
ჭარბი უარყოფითი ელექტროდი ასევე შეიძლება გავლენა იქონიოს დადებითი ელექტროდის მუშაობაზე გარკვეულწილად, რაც გავლენას ახდენს უჯრედის სიმძლავრეზე.უარყოფითი გადატვირთვა არ არის "სანამ არ არის ლითიუმის ნალექი".თუ უარყოფითი გადატვირთვა გაიზრდება არალითიუმის ნალექების გადატვირთვის ქვედა ზღვრამდე, იქნება 1%–დან 2%–მდე გაზრდის დადებითი გრამი შესრულება, მაგრამ გაზრდის შემთხვევაშიც კი, უარყოფითი გადატვირთვა მაინც საკმარისია იმისათვის, რომ უზრუნველყოს, რომ სიმძლავრე რაც შეიძლება მაღალია.როდესაც უარყოფითი ელექტროდის ჭარბი რაოდენობა ძალიან მაღალია, დადებითი ელექტროდი უფრო დაბალ როლს ითამაშებს, რადგან ქიმიისთვის უფრო შეუქცევადი ლითიუმია საჭირო, მაგრამ რა თქმა უნდა, ამის ალბათობა თითქმის არ არის.
როდესაც სითხის ინექციის მოცულობა დაბალია, შესაბამისი სითხის შეკავების მოცულობა ასევე დაბალი იქნება.როდესაც უჯრედის სითხის შეკავების მოცულობა დაბალია, მაშინ დადებით და უარყოფით ელექტროდებში ლითიუმის იონის ჩანერგვისა და ჩანერგვის ეფექტი იმოქმედებს, რაც გამოიწვევს დაბალ ტევადობას.მიუხედავად იმისა, რომ ნაკლები ზეწოლა იქნება ხარჯებზე და პროცესებზე დაბალი ინექციის მოცულობით, ინექციის მოცულობის შემცირების საფუძველი უნდა იყოს ის, რომ ეს არ იმოქმედოს უჯრედის მუშაობაზე.რა თქმა უნდა, შევსების დონის დაწევა მხოლოდ გაზრდის დაბალი ტევადობის ალბათობას უჯრედში არასაკმარისი სითხის შეკავების გამო, მაგრამ ეს არ არის გარდაუვალი შედეგი.ამავდროულად, რაც უფრო რთულია სითხის შეწოვა, მით მეტი ელექტროლიტი უნდა იყოს ჭარბი ელექტროლიტის დატენვის დროს ელექტროდთან უკეთესი კონტაქტის უზრუნველსაყოფად.უჯრედების არასაკმარისი შეკავება გამოიწვევს დადებითი და უარყოფითი ელექტროდების სიმშრალეს და ლითიუმის ნალექის თხელი ფენას უარყოფითი ელექტროდის თავზე, რაც შეიძლება იყოს დაბალი ტევადობის ფაქტორი ცუდი შეკავების გამო.
მსუბუქად დაფარული დადებითი ან უარყოფითი ელექტროდი შეიძლება პირდაპირ გამოიწვიოს დაბალი სიმძლავრის ბირთვი.როდესაც დადებითი ელექტროდი მსუბუქად არის დაფარული, სრულად დამუხტული ბირთვის ინტერფეისი არ იქნება არანორმალური.ნეგატიურმა ელექტროდმა, როგორც ლითიუმის იონების მიმღებმა, უნდა უზრუნველყოს ჩაშენებული ლითიუმის პოზიციების მეტი რაოდენობა, ვიდრე დადებითი ელექტროდის მიერ მოწოდებული ლითიუმის წყაროების რაოდენობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში ჭარბი ლითიუმი დაგროვდება უარყოფითი ელექტროდის ზედაპირზე, რაც გამოიწვევს თხელ ფენას. უფრო ერთგვაროვანი ლითიუმის ნალექი.როგორც უკვე აღვნიშნეთ, იმის გამო, რომ ელექტროდის ნეგატიური წონა არ შეიძლება იქნას მიღებული უშუალოდ ბირთვების საცხობი წონისგან, ამიტომ შეიძლება სხვა ექსპერიმენტის ჩატარება უარყოფითი ელექტროდის წონის მომატების პროპორციის მოსაძებნად, რათა გამოვყოთ საფარის წონა ნეგატივის საცხობი წონის მეშვეობით. ელექტროდის ბირთვები.თუ დაბალი სიმძლავრის ბირთვის უარყოფით ელექტროდს აქვს ლითიუმის ნალექის თხელი ფენა, არასაკმარისი უარყოფითი ელექტროდის შესაძლებლობა მაღალია.გარდა ამისა, კათოდის ან უარყოფითი ელექტროდის საფარის კათოდის მხარემ ასევე შეიძლება გამოიწვიოს დაბალი სიმძლავრე, ხოლო უარყოფითი ელექტროდის ცალმხრივი საფარი ძირითადად მსუბუქია, რადგან მაშინაც კი, თუ ელექტროდის დადებითი საფარი მძიმეა, თუმცა გრამების თამაში შემცირდება, მაგრამ მთლიანი ტევადობა შემცირდება. არ შემცირდეს, მაგრამ შეიძლება გაიზარდოს კიდეც.თუ უარყოფითი ელექტროდი დაფარულია არასწორ ადგილას, გამოცხობის შემდეგ ცალმხრივი და ორმაგი მხარის შედარებითი წონის თანაფარდობების პირდაპირი შედარება, თუ მონაცემები A მხარის მსგავსია 6%-ით მსუბუქია, ვიდრე B მხარის საფარი. ძირითადად განსაზღვრავს პრობლემას, რა თქმა უნდა, თუ დაბალი სიმძლავრის პრობლემა ძალიან სერიოზულია, აუცილებელია A/B მხარის რეალური ზედაპირის სიმკვრივის შემდგომი შეცვლა.თუ დაბალი ტევადობის პრობლემა სერიოზულია, აუცილებელია A/B მხარის რეალური სიმკვრივის შემდგომი დასკვნა.გორვა ანადგურებს მასალის სტრუქტურას, რაც თავის მხრივ გავლენას ახდენს ტევადობაზე.მასალის მოლეკულური ან ატომური სტრუქტურა არის ფუნდამენტური მიზეზი, რის გამოც მას აქვს ისეთი თვისებები, როგორიცაა სიმძლავრე, ძაბვა და ა.შ. როდესაც დადებითი ელექტროდის რულონების სიმკვრივე აღემატება პროცესის მნიშვნელობას, ბირთვის დემონტაჟისას დადებითი ელექტროდი ძალიან კაშკაშა გახდება.თუ დადებითი ელექტროდის დატკეპნა ძალიან დიდია, დადებითი ელექტროდის ნაწილი ადვილად იშლება დახვევის შემდეგ, რაც ასევე გამოიწვევს დაბალ ტევადობას.თუმცა, იმის გამო, რომ ელექტროდის დადებითი დატკეპნა გამოიწვევს ბოძის ნაწილის გატეხვას დაკეცვისთანავე, დადებითი ელექტროდის როლიკებით პრესა თავისთავად მოითხოვს დიდ წნევას, ამიტომ ელექტროდის დადებითი დატკეპნის შეხვედრის სიხშირე გაცილებით დაბალია, ვიდრე უარყოფითი ელექტროდის დატკეპნა.უარყოფითი ელექტროდის დატკეპნისას, უარყოფითი ელექტროდის ზედაპირზე წარმოიქმნება ლითიუმის ნალექის ზოლი ან ბლოკი, ხოლო ბირთვში შენარჩუნებული სითხის რაოდენობა მნიშვნელოვნად შემცირდება.
დაბალი სიმძლავრე ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს წყლის ჭარბი შემცველობით.დაბალი ტევადობა შესაძლებელია, როდესაც ელექტროდის წყლის შემცველობა შევსებამდე, ხელთათმანის ყუთის ნამის წერტილი შევსებამდე, ელექტროლიტის წყლის შემცველობა აღემატება სტანდარტს, ან როდესაც ტენიანობა შედის დეაერებულ მეორე ლუქში.ბირთვის ფორმირებისთვის საჭიროა წყლის მცირე რაოდენობა, მაგრამ როდესაც წყალი გადააჭარბებს გარკვეულ მნიშვნელობას, ჭარბი წყალი აზიანებს SEI ფილას და მოიხმარს ელექტროლიტში ლითიუმის მარილებს, რითაც ამცირებს ბირთვის ტევადობას.წყლის შემცველობა აღემატება სტანდარტს უჯრედის სრული მუხტის უარყოფითი კურსის პატარა ნაჭერი მუქი ყავისფერი.
გამოქვეყნების დრო: აგვისტო-16-2022