Die wichtigsten zwei Lithium-Ionen-Batterie-Anzeige ist die Energiedichte und Leistungsdichte, Energiedichte bezieht sich auf die Energie der Lithium-Ionen-Batterien pro Einheitsgewicht oder das Volumen der gespeicherten Nummer, bezieht er sich auf die Leistungsdichte pro Gewichtseinheit oder Volumen, das ausgegeben werden kann, der Leistungspegel in der Batterie sowohl wir als Lithium-Ionen-Batterie hat eine hohe Energiedichte hoffen, wir höhere Laufleistung haben, und wir hoffen auch, dass die Leistung der Batterie eine höhere Leistungsdichte hat, treffen Sie unsere Leistung in der intensiven Fahr ausgegeben. jedoch ist die Konstruktion und Herstellung einer Batterieanzeige Lithiumion ist gerade diese beiden gegensätzlichen, im allgemeinen müssen wir die Energiedichte der Elektrode erhöhen, um die Beschichtungsmenge, erhöht den Anteil des aktiven Materials, das an die Stromleistung führte zu verbessern Um die Leistungsdichte zu erhöhen, müssen wir die Menge der Beschichtung reduzieren und den Anteil der leitfähigen Mittel erhöhen, daher wird es sehr schwierig, ein Gleichgewicht zwischen den beiden zu erreichen.
Vor kurzem zu Japans Tokyo University of Agriculture and Technology (Erstautorin) und Etsuro Iwama (korrespondierender Autor), Katsuhiko Naoi (korrespondierender Autor) Analyse eines wichtigen Indikatoren für Lithium-Ionen-Batterieproduktion - verdichtete Dichte und Dicke der Elektrode Lithium-Ionen-Batterieleistung Schlagfestigkeitseigenschaften, die Analyse zeigt, dass das Material für die NCM, die Elektrodendicke von 70um, Rütteldichte von Elektrodenimpedanz kann einen Minimalwert von 2,9 g / cm3 erhalten werden, die somit eine hohe Energiedichte zu gewährleisten, bei gleichzeitiger Gewährleistung ausgezeichnete Batterie Vergrößerungsleistung.
Um die Testreferenzelektrode Einfluss auf den Testergebnissen, Kazuaki Kisu seine symmetrische Zellstruktur (wie dargestellt in Fig. A), das heißt, die positive und negative Elektrode sind die gleichen Elektroden durch Zwischenschalten zwischen zwei Elektroden aus Metall Li zu beseitigen Der Weg der Elektrode stellt den SoC der zwei Elektroden ein, und dann wird die Metall-Li-Elektrode in einer trockenen Umgebung entfernt, und dann wird die Batterie einem Wechselstromimpedanztest unterzogen.
Figur B ist ein EIS Tester bei 0% SoC Zustand, wo wir eine Neigung von 45 Grad Linien in dem Hochfrequenzbereich sehen können, dargestellt als Li + Diffusionswiderstand in der Elektrode, die obere Platte C ist Li + Diffusionsimpedanz die Beziehung zwischen der Dicke der Elektrode, aus der Figur gesehen werden, um eine lineare Beziehung zwischen der Li + Diffusion und der Elektrodenimpedanz Rion Dicke d auf Fig EIS-Spektren präsentierenden 50% SoC-Elektroden, wobei die Elektroden repräsentativ für den Hochfrequenz-Halbkreisbereich Ladungsaustausch Impedanz der RCT, können wir aus Fig beachten Ladungsaustausch mit der Elektrodendicke des Widerstands dargestellt negative Korrelation, das heißt, je dicker die Elektrodendicke ist, desto kleiner die Impedanz des Ladungsaustausches.
Packungsdichte ist ein wichtiger Parameter bei der Herstellung einer Lithium-Ionen-Batterie, um die Energiedichte wir im allgemeinen wünschenswert, zur Erhöhung der Packungsdichte wie möglich zu verbessern, zeigt die Figur die Steuerung in dem Fall des gleichen Dicke, 2,7, 2,9 und 3,4 g / die Porengröße der inneren Elektrodenpackungsdichte cm3 ändert, wie aus Fig schrittweise Erhöhung der Klopfdichte, die Porengröße der inneren Elektroden zu sehen ist, nach und nach reduziert.
Kazuaki Kisu leitete die Beziehung zwischen dem Mikroporen-Durchmesser in der Elektrode und der Verdichtungsdichte ab und erhielt die Beziehung zwischen dem Mikroporen-Radius der Elektrode und der Verdichtungsdichte, wie unten gezeigt.
Die Beziehung zwischen der Dicke der Elektrode und der mikroporösen Rion Zahl, können wir die Beziehung zwischen Rion und der Elektrodenpackungsdichte abzuleiten Ferner ist, wie unten gezeigt, was nicht einfach ist, zwischen der Verdichtungsdichte zu sehen Rion Die lineare Beziehung, aber wenn die Verdichtungsdichte nahe der wahren Dichte des aktiven Materials ist, wird zu einem starken Anstieg von Rion führen.
Die folgende Abbildung stellt die EIS-Ergebnisse verschiedener verdichteter Elektroden dar. Wie aus Abbildung b unten ersichtlich ist, ist die Korrelation zwischen Rion und der Verdichtungsdichte schwach, bevor die Verdichtungsdichte 3,0 g / cm3 erreicht, mit Verdichtung. erhöhte Dichte, erhöhte Rion nur leicht, aber nach dem Verdichtungsdichte als 3.g / cm3, Rion schnell erhöht, was im Einklang mit unserer früheren Phase von dem Ladungsaustausch Impedanz Figur c RCT Sichtvorhergesagt, Mit der Zunahme der Verdichtungsdichte nimmt die Ladungswechselimpedanz tatsächlich bis zu einem gewissen Grad ab, was Kazuaki Kisu hauptsächlich deshalb denkt, weil die höhere Verdichtungsdichte bedeutet, dass die Beschichtungsmenge pro Flächeneinheit ansteigt, wenn sich die Dicke nicht ändert. Infolgedessen nimmt die Kontaktfläche zwischen dem aktiven Material und dem Elektrolyten zu, was zu einer Abnahme des Ladungsaustauschwiderstands RCT führt.
Kazuaki Kisu Packungsdichte, die eine Lithium-Ionen-Batterie ist oft ein wichtiger Faktor in der Impedanz einer Lithium-Ionen-Batterie zu erhöhen, da es oft den Kontakt zwischen den Aktivmaterialteilchen zwischen Ursache, Al-Folie und einem positiven Elektrodenaktivmaterial mit einer relativ niedrigen Packungsdichte Impedanz zunimmt, zeigt die Beziehung zwischen dem Kontaktwiderstand bei unterschiedlichen Verdichtungsdichte der Elektrode unterhalb die Ergebnisse Test durch das EIS und die Elektrodenpackungsdichte erhalten wird, aus den Testergebnissen mit einer allmählichen Erhöhung der Packungsdichte, der Kontaktwiderstand der Elektrode Rcon Reduziere schnell.
zwischen der Gesamtimpedanz der Elektrode und der Elektrodendicke und der Stampfdichte (siehe unten), eine Zahl unterhalb der X-Achse entsprechend die experimentellen Daten und Formeln, Kazuaki Kisu Beziehung erhalten wird, ist die Dicke der Elektrode, Y-Achsen-Elektroden Kompaktierung Dichte, wenn die Figur ist repräsentativ für die Farbe der gesamten Elektrodenimpedanz, geringer Impedanz repräsentativ für blau, rot für hohe Impedanz auf. aus der Figur kann man die Elektrodendicke von 70um, eine Klopfdichte von 2,9 g in der Nähe / cm3 können wir sehen, die niedrigste Elektrodenimpedanz (einschließlich Rion, RCT und Rcon), die wir b und c zu erhalten, aus der Figur, in der Packungsdichte zu sehen ist zu hoch oder wie niedrig die Zeit zu einem erhöhten Batterieinnenwiderstand und die Polarisation führt .
Die Arbeit von Kazuaki Kisu erlaubte uns, den Einfluss der beiden wichtigen Parameter der Verdichtungsdichte und der Schichtdicke auf die gesamte Elektrodenimpedanz, insbesondere den Elektrodenwiderstand und die Dichte und Dicke der Beschichtung, die der Autor am Ende des Artikels erhält, genau zu verstehen. Das Beziehungsdiagramm hat eine wichtige Leitfunktion für das Design von Lithium-Ionen-Batterien.
