Studio sul meccanismo di batterie agli ioni di litio alcuna riduzione giù prevalentemente concentrata nelle anodo e catodo materiali, come molti studi hanno dimostrato che le perdite di sostanza attiva, aumento della resistenza interna della batteria, ecc, sono i principali fattori di ioni litio fallimento goccia, e un legante per il litio ruolo declino giù durante ione suonata è ancora relativamente piccolo. infatti, anche se la percentuale del legante in batterie agli ioni di litio è molto piccolo (tipicamente meno del 5% di sostanza attiva), ma svolge un legante ruolo cruciale nella batteria agli ioni di litio, l'adesivo è agisce particelle di materiale attivo, le particelle conduttive legate insieme per formare un sistema stabile. Tuttavia, nel processo di carica e scarica per la presenza di positivi e negativi certa variazione di volume, questo distruggerà la struttura stabile, e il più comune dei quali è il caso illustrato in figura, un fenomeno si verifica delaminazione tra le particelle adesive / materiale attivo e agente conduttivo, facendo sì che il materiale attivo perdite, causando la capacità reversibile delle batterie agli ioni di litio diminuisce.
Al fine di analizzare il ruolo di collante nelle batterie agli ioni di litio declino verso il basso durante il gioco, l'Università di Portsmouth (a tutti dopo di me: 'Portsmouth Heights', non c'è sensazione del B-box) di JM Foster da un modello di processo per studiare la forma materiale particellare attivo, sul tasso di circolazione delle caratteristiche di incollaggio, studi indicano particelle ellittiche aumenta significativamente l'assorbimento dell'adesivo nell'espansione superiore e inferiore delle particelle elettrolita ceppo, una grande corrente di carica-scarica (più di 1C) anche causato un significativo incremento delle particelle di materiale attivo per il ceppo legante su entrambi i lati, sulle prestazioni circolazione della batteria.
modello JM Foster costituito da tre principali ipotesi: 1) riempito con un elettrodo elettrolita materiale attivo è costituito da particelle porose sferiche e l'adesivo elastico, i micropori adesivi; 2) sarà nelle particelle di materiale attivo per l'inserimento di litio e desorbimento di litio Volume swell; 3) adesivo liquido-assorbente si gonfia per esposizione all'elettrolita.
Secondo le ipotesi di cui sopra, JM Foster matematicamente modellato sul motore (a causa del gran numero di progettazione modellazione di conoscenze meccaniche, non una piccola serie di ingegneria meccanica è anche qui non è colpa, e gli amici interessati possono vedere il testo originale) guardiamo direttamente modelliamo i risultati.
Nell'elettrodo attuale ci sono decine di milioni di particelle di materiale attivo e una grande quantità di legante.E 'ovvio che non è realistico risolvere direttamente l'intero elettrodo, pertanto JM Foster adotta un metodo semplificato JM Foster crede che oltre ai bordi dell'elettrodo, posizione dalle forze, l'elettrodo interno è molto uniforme, per cui possiamo semplificare il processo di soluzione tutto il materiale attivo per elettrodo è una singola particella e la sua adesivo circostante è risolto, in modo che il processo di soluzione è notevolmente semplificata modello.
La figura seguente mostra un legante l'assorbimento dell'espansione dell'elettrolita nella distribuzione delle tensioni attorno alle particelle di materiale attivo, il pannello inferiore c mostra il punto di legame P e il punto E del legante nelle particelle di materiale attivo dopo l'assorbimento dell'elettrolita agenti tendenza ceppo, possiamo vedere dalla figura la soluzione di assorbimento nel collante provoca un aumento della tensione nel punto P è vicino alla superficie delle particelle e l'elettrodo di collettore dopo l'espansione, mentre la particella nel punto e dei lati sinistro e destro del ceppo diminuita fluidità dovuta al legante, il legante sarà così attiva verso entrambi i lati della sostanza fondo particelle di materiale attivo sotto l'effetto della deformazione superiore e.
Pannello b mostra le particelle di materiale attivo nel cambiamento di volume del processo circonda la distribuzione delle deformazioni dell'adesivo, l'adesivo può notare che la distribuzione delle tensioni causate dalla variazione di volume della sostanza attiva dalla figura è quasi uniforme, ma ancora trovato attento studio materiale attivo ceppo adesivo sinistra e destra o materiale attivo di estremità inferiori di adesivo è sottoposto a sollecitazioni, che indica che il ciclo di sinistra e destra lati delle particelle leganti del materiale attivo più inclini a fenomeno delaminazione ma in realtà, dobbiamo notare il materiale attivo per elettrodo positivo durante il ciclo del molto piccolo cambiamento di volume (NMC 2-4%), e quindi le variazioni di deformazione delle particelle leganti del materiale attivo a causa di espansione di volume dovute al fatto molto più piccolo di PVDF Espansione del volume causata dall'aspirazione dell'adesivo.
Analisi di quanto precede è diretta a particelle sferiche, ma l'uso effettivo delle particelle abbiamo molte altre forme, e quindi JM Foster Effetto diversa forma delle particelle della deformazione indotta sull'adesivo sono stati analizzati. La figura seguente mostra la forma delle particelle diversa effetti della distribuzione delle deformazioni per l'adesivo liquido-assorbente, i risultati dei calcoli delle particelle di forma ovale, di una posizione punto di deformazione legante P è positivo, mentre il ceppo nel legante al punto E è un valore negativo, ciò è coerente con la precedente analisi anche si può vedere dalla figura, la direzione convenire particelle ellittiche interessano anche il ceppo adesivo, quando il lato più lungo dell'ovale parallelo alla superficie dell'elettrodo, aumenta notevolmente la Ceppo adesivo
La figura seguente mostra la deformazione alla differente velocità di carica del adesivo (adesivo figura in un ceppo dell'elettrodo positivo, b è l'adesivo figura ceppo nel elettrodo negativo), il più lento calcolo di carica impiegata richiede ricarica 3100h è completato, e necessita solo il più veloce ricarica di carica 0.031h è completata, il ceppo può essere visto un alto tasso di carica aumenta significativamente nel materiale particellare punto posizione e attiva dell'adesivo dal disegno, causando l'adesivo e la attiva stratificato problema materiale particellare. in corrente di carica rapida generale supera 1C sono positivi, negativi adesivo danni prodotti, influenzando così la vita di una batteria agli ioni di litio.
lavoro JM Foster affinché possiamo il ceppo dell'adesivo attorno alle particelle di materiale attivo dalla distribuzione micro-livello avere una chiara comprensione dei fattori e la distribuzione delle deformazioni dell'effetto adesivo - forma delle particelle di materiale attivo e di carica-scarica, approfondita discussione, la progettazione e la formulazione agli ioni di litio materiali per gli elettrodi della batteria hanno una certa importanza.
