У наведеній вище статті про напівелементи були введені причини першої ефективності напівелементів із матеріалу позитивного та негативного електродів. Фактично, в кінцевому рахунку, перша ефективність - це тип втрати потужності. Коли позитивний і негативний матеріали з першою ефективністю одночасно утворюють повну батарею, як виглядатиме перша ефективність? Який вплив першої ефективності на повну комірку? Чи є спосіб його покращити? Ось про що ця стаття.

Говорячи про першу ефективність повного акумулятора, ми повинні почати з методу його тестування. Після того, як батарея заповнена рідиною, вона повинна пройти через два процеси зарядки та розрядки формування та поділу ємності. Загалом, першим кроком формування та поділу ємності є процес зарядки. Сума двох ємностей є першою повною зарядкою акумулятора. Другий крок етапу розподілу ємності, як правило, полягає в розрядці від повністю зарядженого стану до порожнього заряду, тому ємність цього етапу є розрядженою ємністю повної батареї. Поєднуючи обидва, отримуємо алгоритм для першої ефективності повної комірки:

Перша ефективність усієї батареї = розрядна ємність другого кроку поділу ємності / (зарядна ємність утворення + зарядна ємність першого кроку поділу ємності)

Після розуміння методу випробування давайте подивимося при чому визначається перша ефективність повної клітини. Щоб прояснити це питання, припустімо спершу повну батарею так: позитивний електрод батареї використовує потрійний матеріал з ККД першого разу 88%, а негативний електрод використовує матеріал графіту з ККД першого разу 92%. Якою буде перша ефективність цієї повної комірки?

Після першого заряду та розряду 100 позитивних активних іонів літію лише 88 можуть продовжувати перероблятися. Причинами втрати 12 іонів літію є втрата 8 іонів літію під час першого впливу негативного електрода та відсутність місця для вставки літію через перший вплив позитивного електрода, а 4 іони літію залишаються в негативний електрод і не може повернутися до позитивного електрода.

Висновок тепер очевидний: коли позитивний перший ефект становить 88%, а негативний перший ефект становить 92%, перший ефект повної комірки становить 88%, що дорівнює нижньому позитивному електроду. Коли перший ефект негативного електрода нижчий, наприклад, літій-кобальтового позитивного електрода та графітового негативного електрода, перший ефект усієї батареї дорівнює ефекту негативного електрода з меншим першим ефектом.

Вікно знань: початкова ефективність повного елемента дорівнює нижчій початковій ефективності матеріалів анода та катода.

Для повної батареї коефіцієнт формування першої ефективності також пов’язаний з побічними реакціями першого заряду та розряду та діапазоном напруги першого заряду та розряду (починаючи з 0 В для заряджання та закінчуючи 2,5 ~ 3,0 В для розряду ). Проте ці чинники істотно не впливають на зроблені вище висновки.

У минулій статті я представив перші значення ефективності різних типів матеріалів. Окрім впливу типів матеріалів, які ще фактори впливатимуть на першу ефективність повних клітин?

По-перше, це вплив питомої поверхні графітового негативного електрода. Коли питома площа поверхні графітового негативного електрода більша, площа для формування плівки SEI буде більшою, що споживатиме більше іонів літію та зменшуватиме першу ефективність усієї батареї (передумовою є те, що перша ефективність негативної електрод нижче позитивного).

Ще одним фактором, який впливає на першу ефективність, є система хімічного заряду. Коли плівка SEI, утворена шляхом хімічного формування, тонша та щільніша, споживання іонів літію в цьому процесі може бути зменшено, а ефективність першого разу може бути покращена. Щоб забезпечити ефект формування плівки SEI, ємність утворення заряду є важливим фактором.

Крім того, надмірно великий надлишок негативного електрода вимагає утворення більшої кількості плівок SEI, таким чином знижуючи першу ефективність до певної міри. Додавання PC розчинника до електроліту розширить вікно робочої температури літій-іонної батареї, але якщо немає відповідної плівкоутворюючої добавки для захисту негативного електрода, можна легко змусити ПК відшаруватися від графітового негативного електрода. і зменшити перший час усієї батареї. ефективність.

Далі підведемо підсумок цієї статті. По-перше, я познайомлю метод розрахунку першої ефективності повної батареї, яка ділиться на розрядну ємність / (сформована зарядна ємність + розділена ємність на першому етапі заряду). Крім того, ми знаємо визначник першого ефекту всієї батареї: перший ефект усієї батареї дорівнює нижчому з першого ефекту позитивного та негативного електродів. Нарешті, представлено кілька факторів, що впливають на першу ефективність повної батареї.

Епілог

Щоб підвищити ємність продукту, ми повинні сподіватися, що перша ефективність повної батареї є якомога вищою, тому чи можна суттєво покращити першу ефективність повної батареї, покладаючись на кілька факторів, що впливають на першу ефективність, згаданих вище стаття? Відповідь - ні. Вищезазначені заходи щодо поліпшення або матимуть незначний ефект, або спричинять інші негативні наслідки. Коротше кажучи, вони не є ефективним способом підвищення ефективності з першого разу.

Отже, які практичні способи підвищити ефективність першого разу?
Відповідь міститься в останній статті цієї серії - попередня літація. Давайте всі чекатимемо цього ~~