Definición de la relación n/p Un criterio importante en el diseño de la capacidad de la batería es que el cátodo debe tener una mayor capacidad reversible que el positivo. Aunque la capacidad del ánodo es más de una hora, la batería puede tener algunas ventajas, tales como una capacidad grande de la batería, pero el proceso de carga puede ocurrir durante la deposición del litio en la superficie del ánodo causada por la dendrita dando por resultado problemas de seguridad.
Así llamado n/p que de hecho hay otra manera de decir llamado CB (equilibrio celular)
El método de cálculo es n/p = área de unidad capacidad negativa/capacidad positiva del área de unidad.
Fig. 1 diagrama esquemático de la dendrita de litio
Factores que afectan la relación n/p
En circunstancias normales, la relación n/p se determina por las siguientes condiciones:
1, la primera eficacia de materiales activos
2, exactitud de la capa
3, índice de atenuación de los ciclos polares positivos y negativos
Según la exactitud de la capa para calcular, la exactitud de capa ideal se puede alcanzar 100%, la primera eficacia del cátodo es mayor que la primera eficacia del ánodo, después este caso, el valor teórico de CB puede estar cerca de 1, por ejemplo
Por ejemplo, el material del ánodo es 140mAh/g (la primera eficacia es 95%) y la densidad superficial positiva es 300g/m2
El grafito artificial material del ánodo, la capacidad del diseño es 340mah/g (el grafito artificial es el 90%), densidad superficial negativa 200g/m2
La exactitud de la capa asume que la desviación de la exactitud de la capa es 2,5%
Según el cálculo razonable, el cociente NP del ánodo del cátodo está generalmente entre 1.1 ~ 1.5, y los valores específicos se consideran según el diseño del sistema material.
Efecto del cociente de n/p en funcionamiento de la ampliación Para estudiar el efecto de emparejar positivo y negativo del poste y del funcionamiento de la ampliación del electrólito y de la batería, para mantener el material activo positivo sin cambios, seleccione negativo/positivo n/p = 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8 para montar la batería, la figura siguiente se puede considerar de acuerdo con la descarga actual de 0.2 c, la capacidad positiva y negativa del electrodo de 421mAh respectivamente, 444mAh, 454mAh, 479mAh, 502mAh, obviamente cuando n/p = 0.8, la capacidad es la más baja, n/p = 1.8, la capacidad es la más alta.
Pero cuando n/p = 0.8, la plataforma de tensión de descarga es la más alta.
Figura 2 0.2 c capacidad de la batería curva de descarga
Continúe experimentando con el diseño cuando aumenta gradualmente la tarifa de la descarga, la descarga de la batería 1C, 3 C y 5C
Figura 3 1C capacidad de la batería curva de descarga Cuando la ampliación es 1C, cuando n/p = 0.8, la capacidad es la más baja, n/p = 1.6, la capacidad es la más alta.
Pero n/p = 0.8, la plataforma más alta del voltaje de la descarga.
Figura 4 3C capacidad de la batería curva de descarga Cuando la ampliación es 3C, cuando n/p = 0.8, la capacidad es la más baja, n/p = 1.6, la capacidad es la más alta.
Pero n/p = 1.2, la plataforma más alta del voltaje de la descarga.
Figura 5 5C capacidad de la batería curva de descarga Cuando la ampliación es 5C, cuando n/p = 0.8, la capacidad es la más baja, n/p = 1.6, la capacidad es la más alta.
Pero cuando n/p = 1.2, la batería también tiene una mayor capacidad, la plataforma más alta del voltaje de la descarga.
En conclusión, cuando la polarización electroquímica aumenta con el aumento de la ampliación de la descarga, la plataforma del voltaje de la descarga se reduce, y en una ampliación más alta de la descarga, el n/p es la plataforma más alta del voltaje a la hora de = 1,2, y también tiene alta capacidad.
Efecto del cociente de n/p en funcionamiento del ciclo de batería Igual es también la selección de diverso n/p que = 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8 después de 125 ciclos de ciclo 1C/1C de la tasa de retención de capacidad de la batería como se muestra en la figura de abajo, obviamente cuando la tasa de retención de capacidad n/p = 1,0 es la más baja, cuando la tasa de retención de capacidad n/p = 1.8 es la más alta, la tasa de retención de
La relación P aumenta.
Figura 6 curva de ciclo de la batería
Efecto del cociente de n/p en la impedancia de la batería
Según el experimento conducido n/p que = 0.8, 1.2, 1.6, 1.8 tiempo, la batería SOC = 50%, batería montada EIS de la prueba de la batería como se muestra abajo
Figura 7 curva de prueba de mapeo del EIS Por la figura, cuando el n/p que = 0,8, el radio del semicírculo pequeño es el más grande, n/p than = 1,6 cuando el radio más pequeño del semicírculo, de pequeño a la orden grande: r 0.8 ﹥ r 1.0 ﹥ r 1.8 ﹥ r 1.2 ﹥ r 1.6 en el caso de mantener la capacidad positiva del ánodo, con el aumento en la capacidad negativa, la superficie del electrodo SEI
La impedancia de la membrana disminuye primero y luego aumenta, mientras que n/p es la más pequeña en comparación con = 1,2 y 1,6.
Conclusión Creo que el cociente de NP de la producción real, la ampliación de la batería, ciclo de la batería, seguridad de la batería, síntesis de la impedancia de la batería parece ser la selección del cociente de NP entre 1.1 ~ 1.5 es los parámetros más prácticos del diseño de la base, pero porque el sistema material de la batería es más complejo, pero también tiene una variedad de métodos de uso complejos,
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