O indicador mais importante da bateria de iões de lítio duas é a densidade de energia e de densidade de potência, a densidade de energia se refere à energia de baterias de iões de lítio por unidade de peso ou volume do número armazenado, ele refere-se a densidade de potência por unidade de peso ou volume que pode ser emitido o nível de carga na bateria que ambos esperam bateria de iões de lítio tem uma alta densidade de energia, temos maior quilometragem, e esperamos também que o poder da bateria tem uma densidade de potência superior, cumprir o nosso poder na condução intensa saída. no entanto, o desenho e produção de um indicador de bateria de lítio é precisamente estes dois em conflito, em geral, é preciso aumentar a densidade de energia do eléctrodo para melhorar a quantidade de revestimento, aumenta a proporção de material activo, o que levou para o desempenho de alimentação ela diminui, e a fim de aumentar a densidade de potência é necessário reduzir a quantidade de revestimento, razão entre o agente condutor é aumentada, e por conseguinte como obter um equilíbrio entre as duas torna-se muito difícil.
Recentemente, Universidade de Tóquio de Agricultura e Tecnologia (primeiro autor) e análise de um importante indicador da produção de bateria de lítio-ion Etsuro Iwama (autor correspondente), Katsuhiko Naoi (autor correspondente) de KazuakiKisu Japão - densidade compactada e espessura da energia da bateria eletrodo de íon de lítio propriedades de impacto, a análise mostra que o material para a NCM, a espessura do eléctrodo de 70um, densidade de tap de impedância do eléctrodo pode ser obtido um valor mínimo de 2,9 g / cm3, o assegurando assim uma alta densidade de energia, assegurando ao mesmo tempo excelente bateria Desempenho de ampliação.
A fim de eliminar o impacto do eléctrodo de referência para testes nos resultados dos testes, Kazuaki Kisu sua estrutura celular simétrico (como mostrado na Fig. A), isto é, os eléctrodos positivos e negativos são os mesmos eléctrodos, por interposição entre dois eléctrodos de metais Li forma de realização do eléctrodo dos dois eléctrodos é ajustado SoC, seguido por Li metálico eléctrodo é removido num ambiente seco, e a impedância de CA da bateria.
A Figura b é um resultado de teste EIS a 0% estado SoC, onde se pode ver uma inclinação de 45 graus linhas na região de alta frequência, representado como Li + impedância difusão no eléctrodo, o painel superior c é Li + impedância difusão a relação entre a espessura do eléctrodo, pode ser visto a partir da figura que apresenta uma correlação linear entre a difusão Li + e a impedância do eléctrodo espessura Rion d na FIG EIS espectros é de 50 eléctrodos SoC%, em que os eléctrodos representante da região semicircular a alta frequência cobrar impedância troca do RCT, pode-se notar a partir de troca de carga figura com a espessura do eléctrodo da resistência apresentada correlação negativa, isto é, quanto mais espessa for a espessura do eléctrodo, quanto menor for a impedância da troca de carga.
Embalagem densidade é um parâmetro importante para a produção de uma bateria de iões de lítio, de modo a aumentar a densidade de energia que geralmente desejável aumentar a densidade de embalagem quanto possível, a figura mostra o controlo, no caso da mesma espessura, de 2,7, 2,9 e 3,4 g / o tamanho dos poros dos embalagem eléctrodo alterações cm3 densidade internos, como pode ser visto a partir de aumento gradual na FIG densidade compactada, o tamanho dos poros dos eléctrodos internos é gradualmente reduzido.
Kazuaki Kisu a relação entre o diâmetro dos poros e a densidade de empacotamento dos eléctrodos dentro da derivação, a relação entre o raio do poro e a densidade de compactação do eltrodo, como mostrado abaixo.
A relação entre a espessura do eléctrodo e o número microporosa Rion, podemos deduzir ainda mais a relação entre Rion e a densidade de embalagem do eléctrodo, como mostrado abaixo, o que não é fácil de ver entre a densidade de compactação Rion A relação linear, mas quando a densidade de compactação está próxima da densidade real do material ativo, levará a um aumento acentuado no Rion.
A figura a seguir mostra os resultados do EIS de diferentes eletrodos densificados, como pode ser visto na figura b abaixo, a correlação entre o Rion e a densidade de compactação é fraca antes da densidade de compactação atingir 3,0 g / cm3, com compactação. aumento da densidade, Rion aumentou apenas ligeiramente, mas após a densidade de compactação do que 3, g / cm3, Rion aumentou rapidamente, o que é consistente com a fase anterior, prevista a partir da troca de carga impedância FIG c RCT de vista, Com o aumento da densidade de compactação, a impedância de troca de carga realmente diminui até certo ponto, Kazuaki Kisu acha que isso ocorre principalmente porque a maior densidade de compactação significa que a quantidade de revestimento por unidade de área aumenta quando a espessura não muda. Como resultado, a área de contato entre o material ativo e o eletrólito aumenta, resultando em uma diminuição na resistência à troca de carga.
Kazuaki Kisu densidade de empacotamento que uma bateria de lítio é muitas vezes um factor importante para aumentar a impedância de uma bateria de iões de lítio, uma vez que é muitas vezes provocar o contacto entre as partículas de material activo entre, a folha de Al e um material activo positivo eléctrodo a uma densidade relativamente baixa de embalagem impedância aumenta, a relação entre a resistência de contacto em diferentes densidades de compactação do eléctrodo abaixo mostra os resultados do teste obtidos pelo EIA e a densidade de embalagem do eléctrodo, a partir dos resultados dos testes, com um aumento gradual da densidade de empacotamento, a resistência de contacto do Rcon eléctrodo Reduza rapidamente.
De acordo com os dados experimentais e fórmulas, Kazuaki Kisu obtido relação entre a impedância total do eléctrodo e da espessura do eléctrodo e a densidade compactada (mostrado abaixo), um valor abaixo do eixo-X representa a espessura do eléctrodo, Y-eixo de compactação eléctrodo densidade, quando a figura é representativa da cor da impedância do eléctrodo total, a baixa impedância representativo de azul, vermelho em alta impedância. a partir da figura, podemos ver a espessura do eléctrodo de 70um, uma densidade de empacotamento perto de 2,9 g / cm3 que pode para obter a menor impedância de eléctrodo (incluindo Rion, RCT e Rcon), que b e c pode ser visto a partir da figura, na densidade de empacotamento é demasiado elevado ou baixo como o tempo levará a um aumento da resistência interna da bateria e polarização .
O trabalho de Kazuaki Kisu permitiu-nos ter uma profunda compreensão da influência dos dois parâmetros importantes da densidade de compactação e da espessura do revestimento na impedância total do eletrodo, especialmente a resistência do eletrodo e a densidade e espessura do revestimento obtido pelo autor no final do trabalho. O diagrama de relacionamento tem um importante significado de orientação para o projeto de baterias de íons de lítio.
