Mi a lítium-ion akkumulátorok első hatékonysága?

A töltési folyamat során lítium-ionok szabadulnak fel a pozitív elektródáról, és a negatív elektródánál kicsapódnak. A töltési kapacitás a tesztszoftverben érhető el. A kisülési folyamat során a negatív elektródánál lévő lítium elektronokat veszít, és lítium-ionokat képez, amelyek az elektrolit membránon keresztül beágyazódnak a pozitív elektród szerkezetébe. A kisülési kapacitás a tesztszoftverben lekérdezhető. (Töltési kapacitás > kisütési kapacitás)

PS: Néha van olyan helyzetünk is, hogy a kisütési kapacitás > töltési kapacitás. Például a Mn-t tartalmazó pozitív elektród anyag a Mn-ionok felszabadulásának köszönhető. Ez a jelenség tönkreteszi a pozitív elektróda szerkezetét.

Első hatékonyság = kisütési kapacitás / töltési kapacitás

(Első töltésnek és kisütésnek kell lennie)

Fél akkumulátor: Mivel a negatív elektróda lítiumlap, a lítium pedig túl sok, a kisülési kapacitás kisebb, mint a töltőkapacitás, főként a pozitív elektróda anyagának szerkezeti károsodása miatt van, ami miatt a felszabaduló lítium nem épül vissza teljesen.

Tele akkumulátor: A negatív elektróda általában grafit, és az összes lítiumot a pozitív elektróda biztosítja. A lítium ionok egy része a negatív elektród felületén SEI filmet képez, így kevesebb lítium ion jut vissza a pozitív elektródára. A következő ábra egy lítium-vas-foszfát lágycsomag akkumulátor első töltési és kisütési görbéjét mutatja. A töltési szakasz formáció-kapacitás felosztásból áll.

Ez az oka annak, hogy a teljes akkumulátor első hatásfoka általában alacsonyabb, mint a fél akkumulátor első hatásfoka.

A pozitív elektróda első hatásfoka (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), a negatív elektróda első hatásfoka (grafit>90%, vannak gyengébbek is; szilícium alapú ötvözet negatív elektróda: általában kevesebb, mint 90%). Általában az alacsony első hatásfok az anyag optimalizálásával (fajlagos felület csökkentése - a szemcseméret megfelelő növelése, passziváló réteg hozzáadása - elektrolit kialakítás vagy bevonat) oldható meg; a másik a lítiumtartalom növelése a pozitív elektróda lítiummal való kiegészítésével.