Pontos-chave do projeto de densidade de área da bateria de íons de lítio

Densidade de áreaï¼mg/cm²ï¼ï¼A densidade de área refere-se à massa por unidade de área, que em neste caso é (a massa por unidade de área do região ignorando o volume).

Densidade compactadaï¼g/cm³ï¼ï¼A densidade compactada indica a massa contida em uma unidade de volume, o que tem muito a ver com as propriedades do próprio material.

Espessuraï¼O a espessura total do material e da folha é geralmente expressa em mícrons (μm).

Densidade de áreaï¼g/cm³ï¼= Densidade compactadaï¼mg/cm²ï¼/ Espessuraï¼Î¼mï¼

Pontos-chave da bateria de íons de lítio densidade de área projeto:

Geralmente, ao projetar uma bateria, a capacidade é determinada. Neste momento, o número de camadas e densidade de área são determinadas com base na capacidade em gramas do material e na proporção de substâncias ativas.

Por exemplo, se nós determine que a densidade bifacial de uma bateria é 30 mg/cm² e a a densidade de compactação é 2,5 g/cm³, podemos calcular sua espessura.

Espessura = Densidade de área / Densidade compactada =30mg.cm² /2,5 g.cm³=120 Î1m ï¼sem espessura da folhaï¼

A unidade de densidade de área é (mg/cm²). Quanto mais alto densidade de área, quanto mais materiais ativos ele ocupa na mesma área do eletrodo, e quanto maior o densidade de energia da célula da bateria.

Reduzir a densidade de área é a maneira mais eficaz de projetar baterias, e aumentar a densidade de área é a maneira mais eficaz de projetar baterias de alta energia. Quanto menor a densidade de área do eletrodo, mais fina a espessura, o que pode reduzir diretamente a distância de difusão de Li+, e os danos à estrutura do material causados ​​pela inserção cíclica e a extração de íons de lítio também é menor.

Figura 1- Desempenho de carregamento rápido de baterias LCO em diferentes áreas densidade

Teoricamente, quanto menor a densidade de área, mais benéfico é melhorar o desempenho da taxa. No entanto, a densidade de área design também tem um limite inferior, porque quando a densidade de área é pequena a um certo valor, as partículas grandes na pasta não podem passar pela matriz de máquina de revestimento, resultando em arranhões de partículas, que também terão um impacto negativo na bateria.

Além disso, as baterias não só têm taxa requisitos, mas também requisitos de capacidade. Simplesmente reduzindo a densidade de área inevitavelmente aumentará o número de camadas de eletrodos e o aumento de o número de camadas também aumenta o risco. Para algumas células 3C, a área a densidade é geralmente reduzida para melhorar o desempenho da taxa da bateria. Para baterias de armazenamento de energia, muitos optarão por aumentar a densidade de área e aumentar a densidade de energia da célula da bateria.