Kuidas parandada elektrolüüdi infiltratsiooni efekti pole tükk?

1. Elektrolüütide kontseptsioon

Elektrolüüt on ioonne dirigent, mis juhib aku positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel. Laadimise ja tühjendamise ajal viiakse liitiumioonid edasi-tagasi positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel. Elektrolüüt avaldab suhteliselt suurt mõju aku laetusele ja tühjenemise jõudlusele (kõrge ja madal kiirus), eluaeg (tsükliline ladustamine) ja temperatuuri rakendusvahemikule.

Sobivad lahustid vajavad kõrge dielektrilise konstandi ja madala viskoossusega. Tavaliselt kasutatakse alküülkarbonaadid nagu PC ja EC on tugev polaarsus ja kõrge dielektriline konstant, kuid viskoossus on suur ja intermolekulaarne jõud on suur, ja liitiumioonid liiguvad ta. Kiirus on aeglane. Lineaarsetel estritel, nagu DMC (dimetüülkarbonaat) ja DEC (dietüülkarbonaat), on madala viskoossusega, kuid madala dielektrilise konstandiga. Seetõttu kasutatakse suure ioonjuhtivusega lahuste saamiseks üldiselt PC+DEC-i, EC+DMC-d ja muid segatud lahusteid.

Liitiumioonakus kasutatav elektrolüüt peaks üldjuhul vastama järgmistele põhinõuetele:

A. Kõrge onutavus, üldiselt peaks jõudma 1 × 10-3 ~ 2 × 10-2 S / cm;

B. Kõrge termiline ja keemiline stabiilsus, ei eraldata laias pingevahemikus;

C. Lai elektrokeemiline aken, et säilitada elektrokeemilise jõudluse stabiilsus laias pingevahemikus;

D. See on hea ühilduvus teiste osade aku, nagu elektroodi materjalid, elektroodivoolu kollektorid ja separaatorid;

E. Ohutu, mittetoksiline ja mittesaastav.

2. Elektrolüütide sisseimbumise efekt

Kui liitiumaku jõuab vette tagasi laskmise standardini või ootamatult ebaõnnestub, on see sageli lahti võetud, et analüüsida aku jõudluse halvenemise või languse eesmärki. Kui toimetaja lahti ja analüüsis liitiumakut, leiti, et halva tsükli jõudlusega aku on sageli seotud elektrolüüdi halva sissetungiefektiga pole-tükil. Kui elektrolüütide infiltratsiooni efekt ei ole hea, muutub ioonülekande tee kaugemale, mis takistab liitiumioonide süstikumist positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahel. Elektrolüüdiga mittekokkupuutuvad postitükid ei saa osaleda aku elektrokeemilises reaktsioonis ja aku liidesetakistus suureneb, mis mõjutab liitiumi Aku kiirus, tühjenemisvõime ja kasutusiga.

Niisiis, et vältida igasuguseid puudusi, peame leidma viisi, kuidas elektrolüüt nii palju kui võimalik leotada pole tükk. Loomulikult, arvestades kulude küsimust, peame kasutama sobivat elektrolüüdi kogust kui võimalik. Elektrolüüdi kogus mõjutab aku jõudlust.

3. Kuidas parandada märguvust elektrolüüt

Elektrolüütide infiltratsioon pole tükk hõlmab kolmefaasiline kontakt tahke, vedel ja gaas. Kui elektrolüüt süstitakse aku korpusesse, peab elektrolüüt esmalt väljutama õhu korpuses ja seejärel elektrolüüt kinnitub positiivsete ja negatiivsete aktiivsete materjalide pinnale ning osa elektrolüüti siseneb positiivse elektrodifragma-negatiivsesse elektroodi- negatiivsesse elektroodi läbi mähise südamiku diafragma. Vahel. Aja möödudes imbub elektrolüüt poolusetükkidesse ja diafragma elektrolüüt imbub pooluse tükid vastupidises suunas. Kui püsiaeg on teatud määral pikk, siis pindpinevuse toimel jõuab postitükkide infiltratsioon tasakaaluseisundisse.

Selles protsessis on kaasatud mõiste "kontaktnurk" (märgutav nurk) füüsikalises keemias. Nagu näidatud alloleval joonisel, tähistab joonisel olev sinine ala vedelikku ja hall pind tahket liidest. Seejärel on sinine ja hall kontaktala tahke vedelikukontaktliides. Asend, kus vedeliku puutuja lõikub tahke liidesega, moodustab nurga ρ. Mida väiksem on kontaktnurk ρ, seda parem on elektrolüüdi märguvus pole-osa või diafragma suhtes. .

Kuid tegelikus tööprotsessis on sageli võimatu mõista elektrolüüdi infiltratsiooniefekti pole-osal. Vastavalt eespool nimetatud elektrolüütide sissetungi põhimõttele leiame viise, kuidas parandada elektrolüüdi infiltratsiooni efekti postitükil järgmistest punktidest:

(1) Süsteprotsessi parandamine

Vedeliku sissepritse protsessi parandamine on kõige tavalisem meetod, mis võib tõhusalt parandada elektrolüüdi infiltratsiooni efekti vedela süste efektiivsuse, vedela sissepritse tingimuste, ooteaja ja vedela sissepritse meetodite osas.

Vedelik süstimine vaakumtingimustes mitte ainult ei hõlbusta gaasi väljumist rakus, vaid vähendab ka gaasi vastupidavust elektrolüütide süstimisele ja aitab elektrolüüdil tungida poolusetükkidesse. Põhimõte on, et vaakumsissepritse võib vähendada gaasitakistuse olemasolu tahke gaasi-vedeliku kolmefaasilises liideses, võimaldades elektrolüüdil otse postiga kokku puutuda, vähendades sissetungimisaega.

Vaakumis seismise aega pikendades saab see tagada, et elektrolüüt imbub täielikult postitükisse. Pärast vedelat süstimist, kui seiskamisaeg pikeneb, väheneb järk-järgult märgunurk elektroodilahuse ja pooluse vahel ning märguraadius suureneb järk-järgult ja lõpuks saavutatakse hea märgutav toime.

Et vältida diafragma- ja pooluse ebapiisava elektrolüütide infiltratsiooni nähtust, võib elektrolüüti süstida partiidena, et hõlbustada elektrolüüti, et täielikult sisse imbuda postitükkidesse. Põhimõtteliselt on see toimingumeetod tahke vedeliku ga kokkupuute tõenäosuse suurendamine ja kontaktpinna laiendamine. , Kui elektrolüüdi kogus on sama, saab sissetungi aega lühendada.

(2) Põhiprotsessi parandamine

Elektrolüütide infiltratsiooni efekt ei ole seotud elektroodimaterjali osakeste omadustega, poletükkide tihenemistihedusega ja südamiku tihedusega. Positiivsete ja negatiivsete aktiivsete materjalide, juhtivate ainete ja elektrolüütide erinev morfoloogia ja osakeste suurus on erinevad infiltratsiooniefektid pooluse tükkidele. Mida suurem on tooraine osakeste suurus, seda lähemal on kerakujuline, seda suurem on elektrolüütide läbitungimise kiirus ja mida pikem on infiltratsiooniaeg. Lühike. Kui tihenemistiheduse pole tükk on liiga suur, poorsus pole tükk väheneb, mis ei soodusta elektrolüütide infiltratsiooni pole tükk. On vaja reguleerida sobivat tihendustihedust, et rahuldada elektrolüütide infiltratsiooni tingimusel, et aku tühjenemise takistus on tagatud. Kraadi. Samamoodi mõjutab elektrolüütide infiltratsiooni ka rakuvirna või mähise tihedus.

Kui mähis on lõdvem, poorid vahel positiivne elektrood-eraldaja-negatiivne elektrood on suuremad, ja summa kogunenud elektrolüüt on suurem, tulemuseks on rikastamine mõnes kohas ja puudumine mõnes kohas, mis kahtlemata on suur mõju aku jõudlust. Kui mähis on tihe, mõjutab see elektrolüüdi sisseimbumiskiirust ja tõhusust, mis ei ole soovitav.

(3) Elektrolüütide sissetungijale lisamine

Elektrolüüt, mida tavaliselt kasutatakse, on orgaaniline lahusti ja pole tükk on anorgaaniline materjal, nii et võime absorbeerida elektrolüüt on nõrk. Lisandite lisamine elektrolüüdile võib parandada ka elektrolüüdi infiltratsiooni. Liu Fangfang ja teised kasutasid elektrolüüdi lisandina fluoroeefri materjali. Katse tulemused näitavad, et väikese hulga infilandi lisamine elektrolüüdile võib tõhusalt lühendada aku sissepritseaega ja oluliselt parandada aku tsükli jõudlust, kuid tuleb märkida, et seda kasutatakse infiltraati. Kui liitsumma jõuab 1%-ni, avaldab see tsükli jõudlust negatiivselt.

Suurusemoodustaja olemus on pindaktiivne aine. Seda tüüpi suurusagent on eeliseid kõrge pinna aktiivsus, kõrge soojuse stabiilsus, madal süttivus, ja kõrge keemiline stabiilsus. Suurusaine elektrolüüdile lisamine võib vähendada vedeliku pindpinevust. Parandada märguv võime ja tungimise võime elektrolüüt pole tükk, parandades elektrokeemiline jõudlus aku.

Eespool nimetatud meetodite abil saab elektrolüüdi infiltratsiooniefekti poolusele tõhusalt parandada. Lühendamine infiltratsiooni aeg võib säästa tootmiskulusid, parandada sissetungi mõju, vähendada aku liidese impedantsi ja parandada aktiivsete materjalide kasutustõhusust, suurendades seeläbi aku mahtuvust ja parandades tühjenemiskiiruse omadusi.