وهما الليثيوم أهم مؤشر بطارية أيون هو كثافة الطاقة وكثافة الطاقة، تشير كثافة الطاقة إلى الطاقة من بطاريات الليثيوم أيون في وحدة الوزن أو حجم الرقم المخزن، فإنه يشير إلى كثافة الطاقة لكل وحدة الوزن أو الحجم الذي يمكن أن يكون الناتج مستوى الطاقة المتبقية في البطارية كلانا آمل بطارية ليثيوم أيون لديها كثافة الطاقة العالية، لدينا أعلى الأميال، ونأمل أيضا أن قوة البطارية لديها كثافة أعلى سلطة، وتلبية قوتنا في القيادة مكثفة الانتاج. ومع ذلك، فإن تصميم وإنتاج مؤشر بطارية ليثيوم أيون هو بالضبط هذين متضاربة، بشكل عام نحن بحاجة إلى زيادة كثافة الطاقة من القطب إلى تحسين كمية الطلاء، وزيادة نسبة المادة الفعالة، مما أدى إلى أداء السلطة من أجل زيادة كثافة الطاقة ، نحتاج إلى تقليل كمية الطلاء وزيادة نسبة العوامل الموصلة ، وبالتالي يصبح من الصعب للغاية تحقيق توازن بين الاثنين.
مؤخرا، جامعة KazuakiKisu اليابان طوكيو للزراعة والتكنولوجيا (المؤلف الأول) وEtsuro إيواما (مؤلف كتاب المقابلة)، كاتسوهيكو Naoi (مؤلف كتاب المقابلة) تحليل مؤشرا هاما على إنتاج بطارية ليثيوم أيون - كثافة المتراصة وسمك طاقة البطارية الكهربائي بطارية ليثيوم أيون خصائص التأثير، يظهر التحليل أن المواد اللازمة لNCM، سمك القطب من 70um، والكثافة الاستفادة من مقاومة القطب يمكن الحصول على قيمة الحد الأدنى من 2.9g / CM3، وبالتالي ضمان ارتفاع كثافة الطاقة، مع ضمان بطارية ممتازة أداء التكبير.
من أجل القضاء على تأثير القطب اختبار إشارة على نتائج الاختبار، كازواكي Kisu لها بنية الخلية متناظرة (كما هو موضح في الشكل. أ)، أي الأقطاب الإيجابية والسلبية هي نفس الأقطاب من خلال اعتراض بين قطبين من المعدن لي يتم ضبط تجسيد القطب من القطبين شركة نفط الجنوب، تليها معدنية لي الكهربائي إزالة في بيئة جافة، ومقاومة AC البطارية.
يوضح الشكل (ب) أعلاه نتائج EIS ل 0٪ SoC. يمكننا أن نرى خطاً مع منحدر قدره 45 درجة في منطقة التردد العالي ، والذي يمثل مقاومة انتشار Li + في القطب ، ويبين الشكل c أعلاه مقاومة انتشار Li +. تُظهر العلاقة بين سمك القطب وسماكة القطب علاقة خطية بين مقاومة الانتشار Rion of Li + وسماكة الإلكترود ، ويبين الشكل D أعلاه طيف EIS من قطب SoC بنسبة 50٪ ، ويمثل نصف الدائرة في منطقة التردد العالي القطب. المعاوقة RCT مقاومة الصرف ، يمكننا أن نلاحظ من الرقم أن مقاومة الصرف تهمة وسماكة القطب لها علاقة سلبية ، وهذا هو ، وسمك القطب الكهربائي سمكا ، أصغر مقاومة صرف تهمة.
تعد كثافة الدمك من العوامل الهامة في إنتاج بطاريات الليثيوم أيون ، ومن أجل زيادة كثافة الطاقة ، فإننا نأمل بشكل عام في زيادة كثافة الضغط قدر الإمكان ، ويوضح الشكل أعلاه 2.7 و 2.9 و 3.4 غ / في حالة سمك التحكم الثابت. يمكن رؤية كثافة المسام الداخلية للقطب تحت كثافة الضغط cm3 من الشكل ، مع الزيادة التدريجية لكثافة الضغط ، يتم تقليل حجم المسام الصغيرة داخل القطب تدريجيا.
استنتج Kazuaki Kisu العلاقة بين قطر micropore في القطب وكثافة الضغط ، وحصل على العلاقة بين الشعاع micropore من القطب وكثافة الضغط ، كما هو موضح أدناه.
بناءً على العلاقة بين ريون وسماكة القطب وعدد المسام الصغيرة ، يمكننا أيضًا استنباط العلاقة بين كثافة الضغط Rion وكأسود الإلكترود ، كما هو موضح أدناه ، والتي يمكن من خلالها ملاحظة أن كثافة Rion والضغط ليست بسيطة العلاقة الخطية ، ولكن عندما تكون كثافة الدمك قريبة من الكثافة الحقيقية للمادة الفعالة سوف تؤدي إلى زيادة حادة في ريون.
يوضح الشكل التالي نتائج EIS لأقطاب كهربائية مختلفة ، وكما يتبين من الشكل b أدناه ، فإن الارتباط بين Rion وكثافة الدمك يكون ضعيفًا قبل أن تصل كثافة الضغط إلى 3.0 جم / سم 3 ، مع الضغط. زيادة كثافة، وزيادة ريون إلا قليلا، ولكن بعد كثافة الضغط من 3.G / CM3، لريون زيادة سريعة، وهو ما يتسق مع المرحلة السابقة لدينا توقعت من تبادل تهمة مقاومة FIG ج RCT نظر، مع زيادة كثافة الضغط ، فإن معاوقة تبادل الشحنة تقل إلى حد ما ، ويعتقد كازواكي Kisu أن هذا يرجع أساسًا إلى أن كثافة الضغط الأعلى تعني أن كمية الطلاء لكل مساحة وحدة تزداد عندما لا يتغير سمكها. ونتيجة لذلك ، تزداد مساحة التلامس بين المادة الفعالة والكهارل ، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة RCT في سعر الصرف.
كثافة التعبئة كازواكي Kisu أن بطارية ليثيوم أيون غالبا ما تكون عاملا مهما في زيادة مقاومة من بطارية ليثيوم أيون، لأنها غالبا ما تسبب الاحتكاك بين الجزيئات المادة الفعالة بين، آل احباط ومادة القطب الموجب النشطة في مناطق ذات كثافة التعبئة منخفضة نسبيا زيادة مقاومة، والعلاقة بين المقاومة الاتصال في كثافة الضغط مختلفة من القطب ادناه يبين نتائج الاختبار التي حصل عليها EIS وكثافة القطب التعبئة، من نتائج الاختبار مع زيادة تدريجية في كثافة التعبئة، ومقاومة الاتصال من RCON الكهربائي قلل بسرعة
ووفقا لبيانات والصيغ التجريبية، التي تم الحصول عليها كازواكي Kisu العلاقة بين مقاومة الإجمالية للالقطب وسمك القطب وكثافة المتراصة (كما هو موضح أدناه)، وهو رقم أقل من محور X هو سمك القطب، Y-محور القطب الضغط الكثافة، عندما الرقم هو ممثل اللون من إجمالي مقاومة القطب، وانخفاض ممثل مقاومة من اللون الأزرق والأحمر لمقاومة عالية. من الرقم يمكن أن نرى سمك القطب من 70um، كثافة الاستفادة من قرب 2.9g / CM3 ما في وسعنا للحصول على أدنى مقاومة القطب (بما في ذلك ريون، RCT وRCON)، ونحن ب و ج يمكن أن ينظر إليه من هذا الرقم، في كثافة التعبئة مرتفعة جدا أو منخفضة كيف الوقت سوف يؤدي إلى زيادة مقاومة داخلية البطارية والاستقطاب .
سمح لنا عمل كازواكي كيسو بأن يكون لدينا فهم عميق لتأثير المعلمتين المهمين لكثافة الضغط وسماكة الطلاء على معاوقة القطب الكلي ، خاصة مقاومة القطب وكثافة وسمك الطلاء الذي حصل عليه المؤلف في نهاية الورقة. يحتوي مخطط العلاقة على أهمية توجيهية هامة لتصميم بطاريات أيونات الليثيوم.
