שיטה לשיפור ביצועי הפריקה של סוללת ליתיום גבוהה

לסוללות ליתיום-יון יש יתרונות של צפיפות אנרגיה גבוהה, חיי מחזור ארוכים, מתח גבוה במעגל פתוח וזיהום נמוך. הם שימשו בתקשורת סלולרית פריקה קטנה, מחשבים ניידים ומצלמות דיגיטליות, אך יש לשפר את ביצועי הפריקה בקצב הגבוה, לכן הגדל את השיעור הגבוה מהן השיטות לביצועי פריקת סוללות ליתיום?

1. ההשפעה של מבנה סוללת ליתיום על פריקה בקצב גבוה

כאשר הסוללה מתרוקנת בקצב גבוה, המתח יורד בחדות בגלל קיטוב, ויש למזער את ההתנגדות הפנימית של הסוללה. ניתן לרתך כרטיסיות מרובות על חלקי מוט האלקטרודה כדי להפחית את ההתנגדות הפנימית של הסוללה, להגדיל את צפיפות הזרם ולהאיץ את העברת הטעינה; אך בפעולה בפועל, המצעים החיוביים והשליליים ניזוקים בקלות, מה שמשפיע על ההשפעה של פריקה גדולה של זרם.

2. השפעת היחס בין החומר הפעיל החיובי של סוללת הליתיום לבין החומר המוליך והקלסר על הפריקה הנוכחית הגבוהה

כאשר הסוללה מתרוקנת בזרם גבוה, קוטביות ההתנגדות הפנימית ניכרת לעין והמתח יורד בחדות. לכן, יש צורך להגדיל את המוליכות של האלקטרודות החיוביות והשליליות על ידי הגדלת הסוכן המוליך להפחתת מתח הקיטוב; במקביל, הסוללה תייצר חום בעת פריקה בזרם גבוה. תופעה, החומרים הפעילים החיוביים והשליליים עשויים ליפול במהלך המחזור. על מנת להבטיח את מתח העבודה הרגיל ואת חיי המחזור האידיאליים של הסוללה, יש צורך לערבב כראוי חומרים פעילים, חומרים מוליכים וקלסרים.

3. ההשפעה של צפיפות משטח הצלחת וצפיפות הדחיסה

לצפיפות השטח וצפיפות הדחיסה של הלוחות החיוביים והשליליים של סוללות ליתיום יש השפעה רבה על ביצועי הטעינה והפריקה של הסוללה. צפיפות השטח וצפיפות הדחיסה של לוחית האלקטרודה גדולים מדי, אם כי מועיל להגדיל את צפיפות האנרגיה של הסוללה, אך קשה לחדור את האלקטרוליט אל לוחית האלקטרודה, מה שגורם לקיטוב ריכוז הסוללה ולהתגבר ההתנגדות הפנימית, וחומר פעיל צפוף מדי במהלך המחזור, עקב חדירתם האלקטרוליטית ההדרגתית, תופיע נפיחות, שתוביל לנפילה, וכתוצאה מכך תהיה ירידה בביצוע טעינת הסוללה וביצועי הפריקה; צפיפות פני השטח וצפיפות הדחיסה של לוחית האלקטרודה קטנות מדי, אם כי היא מועילה לחדירת האלקטרוליט ומפחיתה את האלקטרודה קיטוב הריכוז משפר את ביצועי הטעינה והזרמת הזרם הגבוהים של הסוללה, אך את צפיפות האנרגיה של הסוללה נמוך. יש לתכנן את צפיפות השטח וצפיפות הדחיסה של לוחית האלקטרודה באופן סביר, ולמקסם את צפיפות האנרגיה של הסוללה תחת הנחת יסוד להבטחת ביצועי פריקה גבוהה של הזרם.

השיטה לשיפור ביצועי הפריקה של סוללות ליתיום בשיעור גבוה יכולה להפחית את ההתנגדות הפנימית של הסוללה על ידי שינוי מבנה ליבת הסוללה. על בסיס זה ניתן לשפר את פלטפורמת הפריקה על ידי התאמת היחס בין החומר הפעיל לחומר המוליך; צפיפות פני השטח וצפיפות הדחיסה של לוחית האלקטרודה משפרות את ביצועי הפריקה הנוכחית.