Liitium{0}}ioonakude tsükli jõudluse tähtsus on ütlematagi selge; lisaks tähendab makroperspektiivist pikem tsükli eluiga väiksemat ressursside tarbimist. Järelikult on tsükli jõudlust mõjutavad tegurid kriitilise tähtsusega kõigile, kes on seotud liitiumakutööstusega. Allpool on välja toodud mitmed tegurid, mis võivad aku tsükli jõudlust mõjutada.
Materjali tüüp:Materjali valik on liitium{0}}ioonaku jõudlust mõjutav peamine tegur. Kui valitakse halva tsükli jõudlusega materjalid, ei saa elemendi tsükli eluiga tagada, olenemata protsessi ülesehitusest või tootmiskvaliteedist. Vastupidiselt, kui valitakse kvaliteetsed materjalid, võib tsükli jõudlus jääda suhteliselt heaks isegi siis, kui hilisemal valmistamisel esineb väiksemaid probleeme (nt liitiumkoobaltoksiidi erivõimsusega ainult ~135,5 mAh/g kasutav element, mis on altid liitiumplaadistamisele, näitas võimsuse järsku langust pärast veidi enam kui sada tsüklit temperatuuril 1 °C, kuid säilis üle 90% võimsuse kuni 500% tsüklist pärast 0 tsüklit. grafiidiosakesed anoodil pärast lahtivõtmist, näitasid endiselt normaalset tsüklit). Materjalide vaatenurgast määrab täiselemendi tsükli jõudluse kahe sidumise "nõrgem lüli": katood{11}}elektrolüüdi liides ja anoodi{12}}elektrolüüdi liides.
Materjalitsükli halb jõudlus võib tuleneda kahest peamisest põhjusest: kristallstruktuuri kiired muutused tsükli ajal, mis takistavad jätkuvat liitiumi interkalatsiooni/de{0}}interkalatsiooni, või aktiivse materjali ja elektrolüüdi suutmatus moodustada tihedat ja ühtlast tahke elektrolüütidevahelise faasi (SEI) kihti. Viimane põhjustab aktiivse materjali ja elektrolüüdi vahel enneaegseid kõrvalreaktsioone, põhjustades kiiret elektrolüüdi tarbimist ja seega tsükli eluiga. Kui elemendi projekteerimisel valitakse ühe elektroodi jaoks halva tsükliga materjal, ei ole vaja valida teise jaoks suure -jõudlusega materjali, kuna see tooks kaasa raiskamise.
Katoodi ja anoodi tihendustihedus:Kuigi katoodi ja anoodi suur tihendustihedus võib suurendada elemendi energiatihedust, kahjustab see teatud määral ka materjalide tsükli toimivust. Teoreetiliselt tähendab suurem tihendustihedus materjali suuremat konstruktsioonikahjustust-, mis on liitium-ioonaku tsüklitavuse jaoks põhiline struktuur. Veelgi enam, rakud, mille positiivsetes ja negatiivsetes elektroodides on kõrge tihendustihedus, püüavad säilitada piisavalt elektrolüüti, mis on normaalse või pikema tsükli säilitamiseks hädavajalik tegur.
Niiskus:Liigne niiskus kutsub esile kõrvalreaktsioonid elektroodide aktiivsete materjalidega, kahjustades nende struktuuri ja vähendades tsükli eluiga; see takistab ka tahke elektrolüüdi interfaasi (SEI) kihi nõuetekohast moodustumist. Kuigi niiskuse jälgi on raske täielikult eemaldada, võivad need tegelikult aidata teatud määral säilitada raku jõudlust.
Katte tihedus:Katte tiheduse eraldamine ühe muutujana, et hinnata selle mõju jalgrattasõidule, on praktiliselt võimatu. Katte tiheduse ebaühtlus põhjustab paratamatult võimsuse või mähise või virnastamise kihtide arvu erinevusi. Sama mudeli, mahu ja materjali koostisega rakkude puhul suurendab kattetiheduse vähendamine tõhusalt mähis- või virnastamiskihtide arvu; sellest tulenev separaatori materjali suurenemine võimaldab elektrolüütide suuremat imendumist, toetades seeläbi tsükli eluiga. Kuigi madalam kattetihedus võib suurendada kiirust ja hõlbustada niiskuse eemaldamist elektroodide ja tühjade rakkude küpsetamise ajal, esitab see väljakutseid: katte täpsust on raskem kontrollida ning suured osakesed aktiivses materjalis võivad katmis- ja kalandriprotsesse kahjustada. Lisaks nõuab kihtide arvu suurendamine rohkem fooliumi- ja separaatorimaterjali, mis toob kaasa suuremad kulud ja väiksema energiatiheduse. Seetõttu on vaja tasakaalustatud hindamist.
Anoodi ülejääk:Sobiva anoodi ülemäärase taseme kindlaksmääramine nõuab lisaks esialgsetele pöördumatutele võimsuse kadudele ja kattetiheduse hälvetele lisaks veel tegurite arvessevõtmist; kriitilise tähtsusega on ka mõju tsükli elueale. Liitiumkoobaltoksiidi (LCO) ja grafiidisüsteemides muutub grafiidianoodist jalgrattasõidu ajal sageli "nõrk lüli". Kui anoodi ülejääk on ebapiisav, ei pruugi liitiumplaatimine esialgu toimuda; kuid pärast sadu tsükleid jääb katoodi struktuur suhteliselt stabiilseks, samal ajal kui anoodi struktuur kannatab tugevalt laguneda. Järelikult ei saa anood enam täielikult vastu võtta katoodi poolt tarnitud liitiumioone, mis põhjustab liitiumi katmist ja võimsuse enneaegset tuhmumist. Elektrolüütide kogus: on kolm peamist põhjust, miks ebapiisav elektrolüüt mõjutab tsükli eluiga. Esiteks on esialgne täitemaht ebapiisav. Teiseks, vaatamata piisavale täitekogusele, on vananemisaeg liiga lühike või elektrolüüdi märgumine mittetäielik selliste tegurite tõttu nagu elektroodide liigne tihendamine. Kolmandaks tühjeneb elemendi sees olev elektrolüüt rattasõidu ajal.
ACEY-BA3040-20aku elutsükli testerkasutatakse aku eluea, töökindluse, mahutavuse ja muude parameetrite testimiseks tsüklilise laadimise ja tühjenemise testiga.
Mis puutub kolmandasse punkti, siis elektroodide (eriti anoodi) ja elektrolüüdi ühilduvus avaldub mikroskoopiliselt tiheda, stabiilse tahke elektrolüütidevahelise faasi (SEI) kihi moodustumisel; makroskoopiliselt jälgitakse seda rattasõidu ajal elektrolüütide tarbimise kiiruse kaudu. Mittetäielik SEI-kile ei suuda tõhusalt ära hoida anoodi ja elektrolüüdi vahelisi kõrvalreaktsioone, mis põhjustab elektrolüüdi kulu. Lisaks käivitavad SEI-kile defektid jalgrattasõidu ajal kile pideva{2}moodustumise, mis kulutab nii pöörduvat liitiumiallikat kui ka elektrolüüti. Olenemata sellest, kas rakk läbib sadu tsükleid või kogeb jõudluse langust juba mõnekümne pärast, kui elektrolüüt on pärast tsüklit ammendunud, hoolimata sellest, et see oli algselt piisav, parandab elektrolüüdi peetuse suurendamine tõenäoliselt tsükli jõudlust mingil määral.
Objektiivsed testitingimused:Välised tegurid,-nagu laadimis-/tühjenemiskiirused,{1}}väljalülituspinged, laadimise katkestusvoolud-, ülelaadimis-/üle-tühjenemise sündmused, testimiskambri temperatuur, äkilised katkestused ja kontakttakistus testsondide ja elemendi vahel-võivad kõik mõjutada tsükli jõudluse katsetulemusi. Lisaks on erinevatel materjalidel nende tegurite suhtes erinev tundlikkus; rutiinsete toimingute jaoks peaks siiski piisama standardiseeritud testimisprotokollide vastuvõtmisest ning põhimaterjalide ühisjoonte ja spetsiifiliste omaduste mõistmisest.
Kokkuvõte:Sarnaselt "ämbri põhimõttele" (või miinimumi seadusele) on raku tsükli jõudluse lõplik määraja "lühim stave"-, mis on paljude muutujate seas kõige piiravam tegur. Veelgi enam, need tegurid mõjutavad üksteist. Arvestades identseid materjale ja tootmisvõimalusi, on pikem tsükli eluiga sageli väiksema energiatiheduse hinnaga. Seetõttu on esmane eesmärk leida optimaalne tasakaal, mis vastab kliendi nõudmistele, tagades samal ajal rakkude valmistamise maksimaalse järjepidevuse.
Meie kohta
Acey Uus energiaon pühendunud pool{0}}- ja täisautomaatsete koosteliinilahenduste pakkumisele liitium-ioonakudele, mida kasutatakse sellistes sektorites nagu energiasalvestussüsteemid (ESS), droonid, e-jalgrattad, e-tõukerattad, elektritööriistad ja kahe- või kolme-rattalised elektrisõidukid. Pakume ka laiaulatuslikku seadmete komplekti, mis katab kogu aku kokkupanemisprotsessi,{7}}sealhulgas akude sorteerijad, isolatsioonipaberi kleepimismasin, CCD-tester, käsitsi/automaatsed punktkeevitajad, BMS-testrid, aku kõikehõlmavad jõudluse testijad ja akukomplektide tester,-et aidata klientidel saavutada tõhusat, intelligentset ja suuremahulist-tootmist.
