بیٹری کی صلاحیت ایک اہم پیرامیٹر، کیتھوڈ کے مواد کی صلاحیت کی قدر anode کے مواد صلاحیت، منفی ہے - مثبت صلاحیت تناسب اور الیکٹروڈ کی صلاحیت اور اس کے ساتھ ساتھ احتیاط سے غور کی ضرورت ہے جس کی بیٹری ڈیزائن کے عمل میں دیگر عوامل، یہ سیکھنے کے مصنف ہیں نوٹ بک بیٹری ڈیزائن.
بیٹری، ایک مثبت الیکٹروڈ مواد چارج اور ایک مادی electrochemical کی رد عمل میں ملوث تمام لتیم آئنوں سنبھالنے ہے لیتھیم ایٹموں کو نکالنے کرسٹل ساخت میں منسلک تبدیلی الیکٹروڈ مواد کی نظریاتی صلاحیت جب پیکر 5.1 ایک لتیم بیٹری کی صلاحیت یوجنابدق شیٹ نصف کی لیتھیم دھات آکسائڈ کیتھوڈ مواد ہے صلاحیت فراہم کی جا سکتا ہے، یعنی بائیں کیتھوڈ مواد میں لتیم جوہری کی چارج اور یہ حقیقت deintercalating لتیم آئنوں گتانک کم 1، مواد جی کی اصل صلاحیت ہے جب = گتانک لتیم deintercalating × لتیم cobaltate 274mAh کے نظریاتی صلاحیت کے طور پر نظریاتی صلاحیت آئنوں / جی، اصل صلاحیت عام طور پر 140 ایم اے / جی، کے بارے میں 0.5 کی لتیم آئنوں کی deintercalation کے گتانک کھےلا ہے جی، یعنی انجیر سرمئی حصہ electrochemical کی رد عمل کی صلاحیت میں ملوث نہیں. اس کے علاوہ، لتیم ایٹموں بھی کے ایک چھوٹے سے حصے کو بند کر آ رہے ہیں یہاں تک کہ اگر اب بھی واپس نہیں ابتدائی ڈھانچہ، اس حصہ ابتدائی ڈھانچہ صلاحیت پر واپس نہیں کر سکتے ہیں مثبت الیکٹروڈ مواد کی ناقابل واپسی کی صلاحیت. مثلا دھات کے عنصر کی قسم، لیتھیم کے جوہری رداس تناسب اور ایک دھاتی عنصر، ذرہ سائز، وغیرہ عام طور پر بہت سے متغیر کی قدر LiCoO2 3-5 ایم اے / جی کے ابتدائی ناقابل واپسی صلاحیت، LiNiO2 مواد 20-30 ایم اے / G ہے ایک یا دو انچارج / ڈسچارج سائیکل کا نشانہ بنایا کولمب کارکردگی 100 فیصد کے قریب ہے.
5-2 ایک کاربن کی بنیاد پر منفی الیکٹروڈ مواد کے یوجنابدق قول ہے، لتیم نصف شیٹ گریفائٹ منفی الیکٹروڈ مواد کی بیٹری کی صلاحیت کے ساتھ لیتھیم پیداوار LiC6، 372 ایم اے / جی کے نظریاتی صلاحیت، اور حقیقت میں LixC6 کا رد عمل (X رائے<1) , 石墨负极实际客容量一般360 mAh/g, 图中灰色部分即没有参与电化学反应的容量部分. 石墨负极的首次不可逆容量主要是由于电解液在负极表面形成SEI膜消耗锂离子造成的, 导致部分锂离子嵌入负极材料之后无法再次脱出返回金属锂电极. 这个不可逆容量与材料结晶度, 结构, 比表面积和颗粒粒径等相关. 商业化的石墨负极不可逆容量一般为20-30 mAh/g. 两个充电/放电周期后, 库仑效率也是接近100%.
مکمل سیل کے طور پر، ایک ابتدائی ناقابل واپسی کی صلاحیت رکھنے anode کے مواد، بیٹری کی صلاحیت تصویر 5-3 میں دکھایا یوجنابدق آریھ کی طرف سے بیان کیا جا سکتا ہے. ابتدائی چارج میں، مواد لیتھیم کے مثبت الیکٹروڈ سے باہر آ رہے ہیں فراہم کی، منفی پر قائم ایسئآئ فلم کی سطح کے ایک حصہ کی کھپت .. منفی الیکٹروڈ ناقابل واپسی G صلاحیت؛ اس کے نتیجے میں ہونے والے مادہ کے عمل میں ابتدائی ناقابل واپسی ردعمل، بیٹری کی صلاحیت پر مثبت اور منفی الیکٹروڈ ناقابل واپسی، فعال مواد وزن ایم سی دونوں صورتوں میں فرق صلاحیت ایف سی کے مثبت الیکٹروڈ مواد ناقابل واپسی مسافر G صلاحیت فرض اس وقت ہوتی ہے پر مبنی فا، فعال مواد ما کا وزن. جب ایف سی * ایم سی ہے < Fa*Ma, 即正极材料的不可逆容量小于负极不可逆容量时, 放电后负极返回到正极的锂不足以填充正极的容量, 正极部分容量无法得到充足的锂供应, 电池容量受到负极材料限制. 相反, 当Fc*Mc > فا * ما، ناقابل واپسی کی صلاحیت یعنی، ایک مثبت الیکٹروڈ مواد منفی الیکٹروڈ ناقابل واپسی کی صلاحیت، لتیم فراہمی کافی کے خارج ہونے والے مادہ منفی الیکٹروڈ، لیکن مثبت الیکٹروڈ ناقابل واپسی اعلی صلاحیت سے زیادہ ہے، مثبت الیکٹروڈ پر reversible صلاحیت محدود ہے، لیتھیم کا حصہ، منفی الیکٹروڈ کی طرف میں رہتا لتیم رجحان کا تجزیہ کیا جائے گا. اس کے مطابق، ابتدائی ناقابل واپسی الیکٹروڈ مواد کی خصوصیات محدود کی طرف سے بیٹری کے ڈیزائن کی صلاحیت.
طور پر دکھایا گیا ہے، بیٹری وولٹیج کے درمیان مثبت اور منفی وولٹیج بیٹری کے درمیان 5-4 ممکنہ فرق مثبت اور منفی الیکٹروڈ کھلی سرکٹ وولٹیج کے مطابق ڈیزائن کیا جا کرنے کی ضرورت ہے، اگر ضروری انچارج خارج ہونے والے مادہ کا درجہ حرارت اور خارج ہونے والے مادہ کی گہرائی کے حالات پر غور کرنے کے لئے ہے. یہاں تک کہ ایک بیٹری اسی وولٹیج دکھایا، اندرونی مثبت اور منفی الیکٹروڈ ہو سکتا ہے مختلف electrochemical کی رویے. بیٹری چارج توازن صرف بیٹری حاصل کرنے کی صلاحیت کے مقابلے میں مثبت اور منفی اثر و رسوخ کے الیکٹروڈ ممکنہ سے متاثر نہیں ہے.
سیل کے توازن ممکنہ Schematically، لیبل، پیکر 5-6 اور پیکر 5-5 میں دکھایا گیا ہے. 5-5 جب مثبت الیکٹروڈ کے ابتدائی ناقابل واپسی کی صلاحیت، بیٹری کی صلاحیت کو مختلف حالتوں میں توازن عمل. تصویر 5-6 سے ظاہر ہوتا ہے کہ ظاہر کرتا ہے پیکر جب ابتدائی منفی کہ ناقابل واپسی صلاحیت، ممکنہ برابر تبدیلی کے عمل کو سیل. کے ذریعے مثبت الیکٹروڈ اور منفی الیکٹروڈ کی صلاحیت، لیتھیم کے مثبت یا منفی الیکٹروڈ میں شامل اضافی کے برابر حصول کے لئے ایڈجسٹ کیا گیا تھا اس سیل ڈیزائن ایڈجسٹمنٹ کے عمل، منفی الیکٹروڈ یا مثبت الیکٹروڈ ناقابل واپسی کی صلاحیت کا مقابلہ کرنے کے لئے جب قریب سے اس کی صلاحیت، وولٹیج اور ممکنہ سمکاری ایڈجسٹمنٹ اور بیٹری کے لئے ڈیزائن حفاظتی خصوصیات سے متعلق، احتیاط سے غور کیا جانا چاہئے.
بیٹری کی صلاحیت کے ڈیزائن میں، ایک اہم معیار مثبت مقابلے میں ایک بڑی پر reversible صلاحیت ہونا ضروری منفی ہے. منفی الیکٹروڈ کی صلاحیت زیادہ گھنٹے کے باوجود بیٹری جیسے بیٹری کی صلاحیت کچھ فوائد، ہو سکتا ہے، تاہم، منفی میں لتیم کی چارجنگ کے دوران ہو سکتا مثبت اور منفی dendrite جمع سطح سبب سیکورٹی کے مسائل پیکر 5-7 میں دکھایا گیا ہے، مثبت الیکٹروڈ کے منفی الیکٹروڈ ابتدائی صلاحیت تناسب 1 کے لئے مقرر کیا جاتا ہے تو، یعنی، نام نہاد N / P تناسب (منفی الیکٹروڈ مثبت الیکٹروڈ کی ابتدائی صلاحیت / ابتدائی صلاحیت)، سنبھالنے الیکٹروڈ اسی ابتدائی ناقابل واپسی کی صلاحیت، بیٹری کی صلاحیت بھی 80 ایم اے ہے. یہاں تک کہ مثبت الیکٹروڈ کی بڑی صلاحیت کے ساتھ، بیٹری کی صلاحیت ایک چھوٹے صلاحیت کی حد تک محدود کیا جائے گا ہے. دوسری طرف، ایک منفی الیکٹروڈ تو ایک بڑی ناقابل واپسی کا استعمال کرتے ہوئے صلاحیت اور منفی الیکٹروڈ، ایک مثبت الیکٹروڈ ابتدائی صلاحیت تناسب 1.5 ہے جب، بیٹری کی صلاحیت 70 ایم اے سے کم ہے. اس طرح کے نتائج سے بچنے کے لئے مناسب نہیں / P تناسب کو ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت کی وضاحت کرتا ہے.
جب بیٹری کی زندگی سائیکل کے N / P تناسب بھی متاثر ہوتا ہے. اہلیت کشی مثبت الیکٹروڈ، منفی الیکٹروڈ، الیکٹرولائٹ اور جداکار پیدا ہونے کے درمیان ایک رد عمل کی وجہ سے ہو سکتا ہے. کانسٹنٹ N / P تناسب منفی الیکٹروڈ مقابلے کہ مثبت الیکٹروڈ کے ابتدائی ناقابل واپسی صلاحیت زیادہ فرض کیا گیا ہے، 1.1 تھی اور انجیر. 5-8 اور 5-9 مثبت الیکٹروڈ اور زندگی سائیکل اور بیٹری کی حفاظت کے منفی الیکٹروڈ ہراس کے ہراس کے اثرات کی وضاحت. ہم فرض تو مثبت الیکٹروڈ ناقابل واپسی ردعمل کے ہر 100 چکروں 10 ایم اے، نتائج پر صلاحیت میں کمی کی طرف جاتا ہے کہ پیکر 5-8 میں دکھایا گیا تھا. ابتدائی طور پر، بیٹری کی صلاحیت 78 ایم اے، یہاں تک کہ مثبت الیکٹروڈ ہراس، 1.1 کے N / P تناسب کے 100 چکروں کے بعد ہے، 200 چکروں کے بعد 88 ایم اے کی اصل بیٹری کی صلاحیت، N / P تناسب 1 سے بھی کم ہے، بیٹری کی صلاحیت لتیم کی حفاظت کے تجزیہ کو شدید خطرہ کی وجہ سے، تاہم، 88 ایم اے کے طور پر رہتا ہے جب لتیم منفی الیکٹروڈ پر جمع شروع ہوتا ہے.
پیکر 5-9 میں دکھایا گیا، منفی الیکٹروڈ ناقابل واپسی کی صلاحیت کے ردعمل لیڈ فی 100 چکروں کمی واقع ہوئی ہے 10 ایم اے ن کے / P 1.1 کے تناسب، اور، 10 اور 22 ایم اے کے مثبت اور منفی الیکٹروڈ ابتدائی ناقابل واپسی صلاحیت فرض ہے جب بالترتیب ابتدائی بیٹری کی صلاحیت 78 ایم اے. 100 چکروں کے بعد، مثبت الیکٹروڈ کے کشینن کے نتیجے میں صلاحیت کی جاتی ہے 68 ایم اے. 200 چکروں کے بعد، ن / P تناسب 1.1 سے زیادہ ہے جب ہوتا ہے تو، بیٹری کی صلاحیت بیٹری اگرچہ 58 ایم اے کرنے کمی واقع ہوئی ہے. سیکورٹی کوئی مسئلہ نہیں ہے، لیکن آہستہ آہستہ بیٹری کی صلاحیت نقصان ہے.
