リチウムイオン電池の初期クーロン効率を改善するには?

改善 リチウムイオン電池の初期クーロン効率は複雑であり、 エネルギー利用と直接関係する重要なトピックです。 バッテリーの全体的なパフォーマンス。以下は詳細な分析です リチウムイオン電池の一次クーロン効率に影響を与える要因 多角的な視点から解決策を提案します。

1.第一クーロン効率に影響を与える要因 リチウムイオン電池

-1-陽極材料 特徴

â 比表面積: 大きいほど 黒鉛陽極の比表面積 電極を形成するほど、固体電解質を形成するためにより多くのリチウムイオンが必要になります。 界面膜（SEI 膜）が減少し、一次クーロン効率が低下します。

材料の種類: シリコンベースですが アノード電極材料はリチウム貯蔵容量が高く、その容量が大きい 体積の変化は SEI フィルムの不安定性を容易に引き起こし、その結果、 最初のクーロン効率。

2 電解質 構成

â 溶媒の種類: 溶媒の種類 電解質はSEIの形成と安定性に大きな影響を与えます 膜。例えば、エチレンカーボネートを多く含む電解液 (EC) は安定した SEI 膜の形成に役立ちますが、高すぎるか、または高すぎます。 含有量が低いと、一次クーロン効率の低下につながる可能性があります。

添加剤: フィルム形成添加剤 炭酸ビニレン (VC) などの電解質は、 SEI膜の安定性を向上させ、一次クーロン量を向上させます。 効率性。

-3-フォーメーション

– 充電電圧と電流: 電圧 および編隊充電中の現在の設定は編隊に直接影響します。 SEIフィルムの品質と厚さ。過大な電圧や電流が流れると、故障の原因となります。 SEI フィルムが厚すぎて不均一になり、その結果、 リチウムイオンが減少し、一次クーロン効率が低下します。

編成能力：編成チャージ 容量は、SEI 膜の形成効果に影響を与える重要な要素です。の 適切な形成能力により、SEI 膜の形成品質を確保できます。 過度のリチウムイオン消費を避けながら。

4 バッテリー 製造工程

â コーティングとカレンダー加工: コーティング カソードとアノードの厚さと圧縮密度は重要な要素となります。 リチウムイオンの輸送とSEI膜の形成への影響​​。 コーティングが不均一であったり、圧縮密度が過度に高い場合は、 最初のクーロン効率。

巻線と組立: などの要素 巻き取り時の張力制御と位置調整 - 清浄度 組み立て中に内部構造や性能に影響を与える可能性があります。 バッテリーに影響を与え、それによって第一クーロン効率に影響を与えます。

2．第一クーロン効率を改善する方法 リチウムイオン電池

ï=1ï=アノードの最適化 材料

â 比表面積を減らす: アノードの粒子形態と粒度分布の最適化 電極材料の比表面積を小さくできるため、 SEI膜の形成に必要なリチウムイオンの量。

â¡ スタビライザーの追加: 導入 カーボンなどの安定剤をアノード電極材料にコーティングして改善する その構造安定性とSEIフィルムの安定性。

ï=2= 電解質配合

– 溶媒比率の最適化: 比率を調整します。 アノードの特性に応じた電解液中の各溶媒の量 安定した緻密なSEI膜を形成するための電極材料。

皮膜形成添加剤の添加: VC などの皮膜形成添加剤を電解液に適量加えます。 SEI 膜の形成を促進し、その安定性を向上させます。

ï=3=最適化 フォーメーション

– 電圧と電流の正確な制御: 形成充電中の電圧と電流の設定を正確に制御 負極電極材料と電池の特性に応じて 設計要件。

編成能力の最適化: 実験を通じて最適な地層充電容量範囲を確保する SEI 膜形成の品質を高め、過剰なリチウムイオン消費を回避します。

ï=4=バッテリーの改善 製造工程

コーティングと圧縮の精度を向上させます。 高度なコーティングおよびカレンダー加工の設備と技術を使用して、 正極と負極のコーティング厚さと圧縮密度の均一性 電極

â¡ 清潔さと品質の強化 管理：製造工程中の清浄度管理と品質検査を強化します。 バッテリーの内部の完全性を保証するバッテリー製造プロセス 構造と性能の安定性。

「5」を使用する プレリチウム化技術

アノード電極のプレリチウム化: リチウム層は 事前リチウム化技術によりアノード電極表面に事前に堆積 SEI膜形成時に消費されるリチウムイオンを補うため、 それにより、一次クーロン効率が向上します。一般的な事前リチウム化方法 アノード電極の早期形成とリチウム粉末の噴霧が含まれます。 アノード電極

3．結論

改善する リチウムイオン電池の最初のクーロン効率には複数の値が必要です 近づいてきます。負極材料特性等を総合的に考慮し、 電解質組成、形成および充電システム、およびバッテリー 製造工程。これらの要素を最適化し、先進的な技術を導入することで、 プレリチウム化技術、リチウムイオンの最初のクーロン効率 バッテリーを効果的に改善し、全体的なパフォーマンスを向上させることができます。 強化されました。最初の改善戦略は、 クーロン効率は材料やプロセスが異なると異なる場合があります 条件に応じて実験と最適化を実行する必要があるため、 特定の状況