Kernpunkte des Flächendichtedesigns von Lithium-Ionen-Batterien

Flächendichteï¼mg/cm²ï¼ï¼Die Flächendichte bezieht sich auf die Masse pro Flächeneinheit, die in In diesem Fall ist (die Masse pro Flächeneinheit der Region ohne Berücksichtigung der Lautstärke).

Verdichtete Dichteï¼g/cm³ï¼ï¼Die verdichtete Dichte gibt die Masse an, die in einer Volumeneinheit enthalten ist. was viel mit den Eigenschaften des Materials selbst zu tun hat.

Dickeï¼Die Die Gesamtdicke des Materials und der Folie wird im Allgemeinen in Mikrometern angegeben (μm).

Flächendichteï¼g/cm³ï¼= Verdichtete Dichteï¼mg/cm²ï¼/ Dickeï¼Î¼mï¼

Wichtige Punkte der Flächendichte von Lithium-Ionen-Batterien Design:

Im Allgemeinen beim Entwerfen Bei einer Batterie wird die Kapazität ermittelt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Anzahl der Schichten und Die Flächendichte wird anhand der Grammkapazität des Materials und der ermittelt Anteil der Wirkstoffe.

Zum Beispiel, wenn wir Bestimmen Sie, dass die bifaziale Dichte einer Batterie 30 mg/cm² beträgt und die Die Verdichtungsdichte beträgt 2,5 g/cm³, können wir seine Dicke berechnen.

Dicke = Flächendichte / Kompaktdichte =30mg.cm²/2,5 g.cm³=120 μm ï¼ohne Foliendickeï¼

Die Einheit der Flächendichte ist (mg/cm²). Je höher die Flächendichte, Je mehr aktive Materialien es auf der gleichen Fläche der Elektrode einnimmt und desto höher ist die Energiedichte der Batteriezelle.

Die Reduzierung der Flächendichte ist die effektivste Möglichkeit, Hochgeschwindigkeitsdesigns zu entwickeln Batterien, und die Erhöhung der Flächendichte ist die effektivste Art des Designs Hochenergiebatterien. Je kleiner die Flächendichte der Elektrode ist, desto dünner die Dicke, was die Diffusionsstrecke von Li+ direkt verringern kann, und die Schäden an der Materialstruktur, die durch das zyklische Einfügen verursacht werden und Auch die Extraktion von Lithiumionen ist geringer.

Abbildung 1 – Schnellladeleistung von LCO-Batterien in verschiedenen Bereichen Dichte

Theoretisch gilt: Je kleiner die Flächendichte, desto mehr Vorteilhaft ist es, die Kursleistung zu verbessern. Allerdings ist die Flächendichte Design hat auch eine untere Grenze, denn wenn die Flächendichte klein ist, um a Bei einem bestimmten Wert können die großen Partikel in der Aufschlämmung die Düse nicht passieren die Beschichtungsmaschine, was zu Partikelkratzern führt, die auch eine haben werden negative Auswirkungen auf die Batterie.

Außerdem haben Batterien nicht nur eine Rate Anforderungen, aber auch Kapazitätsanforderungen. Einfach die Flächendichte reduzieren wird zwangsläufig die Anzahl der Elektrodenschichten und die Zunahme erhöhen Auch die Anzahl der Schichten erhöht das Risiko. Für einige 3C-Zellen ist die Fläche Die Dichte wird im Allgemeinen reduziert, um die Ladeleistung der Batterie zu verbessern. Für Energiespeicherbatterien werden sich viele dafür entscheiden, die Flächendichte zu erhöhen und Erhöhen Sie die Energiedichte der Batteriezelle.