Տարողությունը մարտկոցի առաջին հատկությունն է,լիթիումի մարտկոցի բջիջներցածր հզորությունը նաև հաճախակի խնդիր է, որը հանդիպում է նմուշների, զանգվածային արտադրության, ինչպես անմիջապես վերլուծել ցածր հզորության առաջացած խնդիրների պատճառները, այսօր ձեզ ներկայացնելու, թե որոնք են ցածր հզորության լիթիումային մարտկոցների պատճառները:
Նյութերի համընկնումը, հատկապես կաթոդի և էլեկտրոլիտի միջև, էական ազդեցություն ունի բջջի հզորության վրա:Նոր կաթոդի կամ նոր էլեկտրոլիտի դեպքում, եթե կրկնվող թեստերը բացահայտեն լիթիումի տեղումների ցածր հզորություն ամեն անգամ, երբ բջիջը փորձարկվում է, ապա շատ հավանական է, որ նյութերն իրենք չեն համընկնում:Անհամապատասխանությունը կարող է պայմանավորված լինել ձևավորման ընթացքում ձևավորված SEI թաղանթով, որը բավականաչափ խիտ չէ, չափազանց հաստ կամ անկայուն, կամ էլեկտրոլիտի համակարգիչը, որը ստիպում է գրաֆիտի շերտը հեռացնել, կամ բջջի դիզայնը չի կարող հարմարվել մեծ լիցքին/ մակերևույթի խտության ավելորդ սեղմման պատճառով լիցքաթափման տեմպերը:
Դիֆրագմերը նույնպես ազդեցիկ գործոն են, որը կարող է առաջացնել ցածր հզորություն:Մենք պարզել ենք, որ ձեռքի խոցված դիֆրագմները յուրաքանչյուր շերտի մեջտեղում առաջանում են կնճիռներ երկայնական ուղղությամբ, որտեղ լիթիումը բավականաչափ ներկառուցված չէ բացասական էլեկտրոդի մեջ և այդպիսով ազդում է բջջի հզորության վրա մոտ 3%-ով։Թեև մյուս երկու մոդելներն օգտագործում են կիսաավտոմատ ոլորում, երբ դիֆրագմայի կնճռոտումը շատ ավելի քիչ է, իսկ հզորության վրա ազդեցությունը կազմում է ընդամենը 1%, դա հիմք չէ դիֆրագմայի օգտագործումը դադարեցնելու համար:
Անբավարար հզորության նախագծման սահմանները կարող են նաև հանգեցնել ցածր հզորության:Դրական և բացասական էլեկտրոդների ծածկույթի ազդեցության, հզորության բաժանարարի սխալի և հզորության վրա սոսինձի ազդեցության պատճառով կարևոր է նախագծելիս թույլ տալ որոշակի քանակությամբ հզորության մարժան:Հզորության սահմանը նախագծելիս հնարավոր է միջուկի հզորությունը հաշվարկելուց հետո բոլոր պրոցեսները ճիշտ միջին գծում թողնել, կամ ավելցուկը հաշվարկել այն բանից հետո, երբ հզորության վրա ազդող բոլոր գործոնները հայտնվել են ստորին սահմանում:Նոր նյութերի համար կարևոր է այդ համակարգում կաթոդի գրամի խաղի ճշգրիտ գնահատումը:Մասնակի հզորության բազմապատկիչը, լիցքավորման անջատման հոսանքը, լիցքավորման/լիցքաթափման բազմապատկիչը, էլեկտրոլիտի տեսակը և այլն, բոլորն ազդում են կաթոդի գրամի խաղի վրա:Եթե դրական գրամի կատարողականի նախագծային արժեքը արհեստականորեն բարձր է՝ նպատակային հզորությանը հասնելու համար, դա նույնպես հավասար է նախագծման անբավարար հզորության:Բջջի ինտերֆեյսի մեջ ոչ մի վատ բան չկա, ոչ էլ ընդհանուր գործընթացի տվյալների հետ կապված, բայց բջջի հզորությունը ցածր է:Հետևաբար, նոր նյութերը պետք է գնահատվեն կաթոդի ճշգրիտ գրամաժի համար, քանի որ նույն կաթոդը չի ունենա նույն գրամաժը, ինչ ցանկացած կաթոդ կամ էլեկտրոլիտ:
Բացասական էլեկտրոդի ավելցուկը կարող է նաև որոշակիորեն ազդել դրական էլեկտրոդի աշխատանքի վրա, այդպիսով ազդելով բջջի հզորության վրա:Բացասական ծանրաբեռնվածությունը «քանի դեռ լիթիումի տեղումներ չկան» չէ։Եթե բացասական ծանրաբեռնվածությունը ավելացվի մինչև ոչ լիթիումային տեղումների գերծանրաբեռնվածության ստորին սահմանը, ապա դրական գրամի կատարողականը կավելանա 1%-ից 2%-ով, բայց նույնիսկ եթե այն մեծանա, բացասական ծանրաբեռնվածությունը դեռ բավարար է ապահովելու համար, որ թողունակությունը հնարավորինս բարձր է:Երբ բացասական էլեկտրոդի ավելցուկը չափազանց մեծ է, դրական էլեկտրոդը ավելի ցածր դեր կխաղա, քանի որ քիմիայի համար ավելի անդառնալի լիթիում է անհրաժեշտ, բայց, իհարկե, դրա հավանականությունը գրեթե չկա:
Երբ հեղուկի ներարկման ծավալն ավելի ցածր է, հեղուկի պահպանման համապատասխան ծավալը նույնպես ավելի ցածր կլինի:Երբ բջջի հեղուկ պահելու ծավալը ցածր է, ապա դրական և բացասական էլեկտրոդներում լիթիումի իոնների ներկառուցման և ապամոնտաժման ազդեցությունը կազդի, այդպիսով առաջացնելով ցածր հզորություն:Թեև ավելի քիչ ճնշում կլինի ծախսերի և ավելի ցածր ներարկման ծավալով գործընթացների վրա, ներարկման ծավալը նվազեցնելու նախադրյալը պետք է լինի այնպես, որ դա չազդի բջջի աշխատանքի վրա:Իհարկե, լիցքավորման մակարդակի իջեցումը միայն կբարձրացնի ցածր հզորության հավանականությունը խցում հեղուկի անբավարար պահպանման պատճառով, բայց անխուսափելի հետևանք չէ:Միևնույն ժամանակ, որքան դժվար է հեղուկը կլանելը, այնքան էլեկտրոլիտի ավելցուկը պետք է լինի էլեկտրոլիտի թրջման ժամանակ էլեկտրոդի հետ ավելի լավ շփում ապահովելու համար:Բջիջների անբավարար պահպանումը կհանգեցնի նրան, որ դրական և բացասական էլեկտրոդները կլինեն չոր, իսկ բացասական էլեկտրոդի վերևում լիթիումի տեղումների բարակ շերտը, ինչը կարող է ցածր հզորության գործոն լինել վատ պահպանման պատճառով:
Թեթև ծածկված դրական կամ բացասական էլեկտրոդը կարող է ուղղակիորեն առաջացնել ցածր հզորության միջուկ:Երբ դրական էլեկտրոդը թեթև ծածկված է, լիովին լիցքավորված միջուկի միջերեսը աննորմալ չի լինի:Բացասական էլեկտրոդը, որպես լիթիումի իոնների ստացող, պետք է ապահովի ավելի մեծ թվով ներկառուցված լիթիումի դիրքեր, քան դրական էլեկտրոդի կողմից տրամադրվող լիթիումի աղբյուրների քանակը, հակառակ դեպքում լիթիումի ավելցուկը նստում է բացասական էլեկտրոդի մակերեսին, ինչի արդյունքում առաջանում է բարակ շերտ։ լիթիումի ավելի միատեսակ տեղումներ:Ինչպես նշվեց նախկինում, քանի որ էլեկտրոդի բացասական կշիռը չի կարող ուղղակիորեն վերցվել միջուկների թխման քաշից, ուստի կարելի է մեկ այլ փորձ կատարել՝ գտնելու բացասական էլեկտրոդի քաշի համամասնությունը՝ ծածկույթի քաշը բացասականի թխման քաշի միջոցով եզրակացնելու համար։ էլեկտրոդի միջուկներ.Եթե ցածր հզորության միջուկի բացասական էլեկտրոդն ունի լիթիումի տեղումների բարակ շերտ, ապա անբավարար բացասական էլեկտրոդի հավանականությունը մեծ է:Բացի այդ, կաթոդի կամ բացասական էլեկտրոդի ծածկույթի կաթոդի կողմը կարող է նաև առաջացնել ցածր հզորություն, իսկ բացասական էլեկտրոդի միակողմանի ծածկույթը հիմնականում թեթև է, քանի որ նույնիսկ եթե դրական էլեկտրոդի ծածկույթը ծանր է, չնայած գրամի խաղը կնվազի, բայց ընդհանուր հզորությունը ոչ թե կրճատվի, այլ նույնիսկ ավելանա:Եթե բացասական էլեկտրոդը ծածկված է սխալ տեղում, ապա թխումից հետո միայնակ և կրկնակի կողմերի քաշի հարաբերական հարաբերակցության ուղղակի համեմատությունը, քանի դեռ տվյալները նման են A կողմին, 6%-ով ավելի թեթև է, քան B կողմի ծածկույթը: հիմնականում որոշել խնդիրը, իհարկե, եթե ցածր հզորության խնդիրը շատ լուրջ է, ապա անհրաժեշտ է հետագայում փոխել A/B կողմի իրական մակերեսի խտությունը:Եթե ցածր հզորության խնդիրը լուրջ է, ապա անհրաժեշտ է հետագայում եզրակացնել A/B կողմի իրական խտությունը:Գլորումը քայքայում է նյութի կառուցվածքը, որն իր հերթին ազդում է հզորության վրա:Նյութի մոլեկուլային կամ ատոմային կառուցվածքը հիմնական պատճառն է, թե ինչու է այն ունի այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են հզորությունը, լարումը և այլն: Երբ դրական էլեկտրոդի գլանափաթեթների խտությունը գերազանցում է գործընթացի արժեքը, դրական էլեկտրոդը շատ պայծառ կլինի, երբ միջուկը ապամոնտաժվի:Եթե դրական էլեկտրոդի սեղմումը չափազանց մեծ է, դրական էլեկտրոդի կտորը ոլորելուց հետո հեշտությամբ կոտրվում է, ինչը նույնպես կհանգեցնի ցածր հզորության:Այնուամենայնիվ, քանի որ էլեկտրոդի դրական սեղմումը կհանգեցնի բևեռի կտորի կոտրմանը հենց ծալվելուն պես, դրական էլեկտրոդի գլանաձև մամլիչը ինքնին մեծ ճնշում է պահանջում, ուստի դրական էլեկտրոդի խտացման հաճախականությունը շատ ավելի ցածր է, քան բացասական էլեկտրոդի սեղմումը:Երբ բացասական էլեկտրոդը սեղմվում է, բացասական էլեկտրոդի մակերեսին կձևավորվի լիթիումի տեղումների շերտ կամ բլոկ, և միջուկում պահպանվող հեղուկի քանակը զգալիորեն կնվազի:
Ցածր հզորությունը կարող է պայմանավորված լինել նաև ջրի ավելցուկ պարունակությամբ:Ցածր հզորությունը հնարավոր է, երբ էլեկտրոդի ջրի պարունակությունը լցնելուց առաջ, ձեռնոցների տուփի ցողի կետը լցնելուց առաջ, էլեկտրոլիտի ջրի պարունակությունը գերազանցում է ստանդարտը, կամ երբ խոնավությունը ներմուծվում է օդազերծված երկրորդ կնիքի մեջ:Միջուկի ձևավորման համար պահանջվում են ջրի հետքեր, բայց երբ ջուրը գերազանցում է որոշակի արժեք, ավելցուկային ջուրը կվնասի SEI թաղանթը և կսպառի էլեկտրոլիտի լիթիումի աղերը՝ այդպիսով նվազեցնելով միջուկի հզորությունը:Ջրի պարունակությունը գերազանցում է բջջի լրիվ լիցքավորման բացասական ընթացքի ստանդարտը մի փոքր կտոր մուգ շագանակագույն:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 16-2022