Care este prima eficiență a bateriilor cu litiu-ion?

În timpul procesului de încărcare, ionii de litiu sunt eliberați de la electrodul pozitiv și precipitați la electrodul negativ. Capacitatea de încărcare poate fi obținută în software-ul de testare. În timpul procesului de descărcare, litiul de la electrodul negativ pierde electroni pentru a forma ioni de litiu, care sunt încorporați în structura electrodului pozitiv prin diafragma electrolitului. Capacitatea de descărcare poate fi obținută în software-ul de testare. (capacitate de încărcare > capacitate de descărcare)

PS: Uneori avem și o situație în care capacitatea de descărcare > capacitatea de încărcare. De exemplu, materialul electrodului pozitiv care conține Mn se datorează eliberării ionilor de Mn. Acest fenomen va distruge structura electrodului pozitiv.

Prima eficiență = capacitatea de descărcare / capacitatea de încărcare

(Trebuie să fie prima încărcare și descărcare)

Semi-baterie: Deoarece electrodul negativ este o foaie de litiu, iar litiul este excesiv, motivul pentru care capacitatea de descărcare este mai mică decât capacitatea de încărcare se datorează în principal distrugerii structurii materialului electrodului pozitiv, ceea ce face ca litiul care a fost eliberat să nu fie complet încorporat înapoi.

Baterie plină: electrodul negativ este în general grafit, iar tot litiul este furnizat de electrodul pozitiv. O parte din ionii de litiu este folosită pentru a forma o peliculă SEI pe suprafața electrodului negativ, astfel încât există mai puțini ioni de litiu care se întorc la electrodul pozitiv. Următoarea figură arată prima curbă de încărcare și descărcare a unei baterii soft pack cu litiu fier fosfat. Etapa de încărcare constă în diviziunea formare-capacitate.

Acesta este motivul pentru care prima eficiență a unei baterii pline este, în general, mai mică decât prima eficiență a unei baterii pe jumătate.

Prima eficiență a electrodului pozitiv (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), prima eficiență a electrodului negativ (grafit>90%, există și altele slabe; electrod negativ din aliaj pe bază de siliciu: în general mai puțin de 90%). În general, prima eficiență scăzută poate fi rezolvată prin optimizarea materialului (reducerea suprafeței specifice - creșterea adecvată a dimensiunii particulelor, adăugarea unui strat de pasivare - design sau acoperire cu electrolit); celălalt este creșterea conținutului de litiu prin completarea electrodului pozitiv cu litiu.