I. RÉAMHRÁ
Cuireadh cadhnraí litiam, mar fheiste stórála fuinnimh tábhachtach, i bhfeidhm go forleathan sa tsochaí nua -aimseartha, mar shampla i bhfeithiclí leictreacha agus i bhfeistí leictreonacha iniompartha. Mar sin féin, d'fhéadfadh ciorcaid ghearr a bheith ag cadhnraí litiam le linn úsáide, a théann i bhfeidhm ar fheidhmíocht ceallraí ach is féidir leo saincheisteanna sábháilteachta tromchúiseacha a spreagadh, amhail tinte agus pléascanna. Tá friotaíocht inmheánach ar cheann de na príomhtháscairí chun feidhmíocht ceallraí litiam a thomhas. Mar thoradh ar mhéadú ar fhriotaíocht inmheánach laghdaítear cumas scaoilte ceallraí, laghdú ar an acmhainn, agus saol seirbhíse giorraithe. Dá bhrí sin, tá tábhacht theoiriciúil agus phraiticiúil thábhachtach ag baint le staidéar a dhéanamh ar na cúiseanna a bhaineann le méadú ar fhriotaíocht inmheánach i gcadhnraí litiam le linn ciorcaid ghearra.
Ii. Comhdhéanamh friotaíocht inmheánach ceallraí litiam
Is éard atá i bhfriotaíocht inmheánach ceallraí litiam ná friotaíocht ohmic agus friotaíocht polaraithe den chuid is mó. Cuimsíonn friotaíocht ohmic friotaíocht na leictreoidí iad féin, friotaíocht an tuaslagáin leictrilít, an fhriotaíocht a bhíonn ag ian ag dul trí mhicropores an deighilteora, agus an fhriotaíocht teagmhála idir na leictreoidí dearfacha\/diúltacha agus an deighilteoir. Is é an fhriotaíocht polaraithe an fhriotaíocht seoltaí a foirmíodh mar gheall ar pholarú leictreoid le linn muirir ceallraí agus urscaoileadh, lena n -áirítear polarú leictriceimiceach agus polarú tiúchana. Is é is cúis le polarú leictriceimiceach ná sluggishness na n -imoibrithe leictreoidí, agus is é is cúis le polarú tiúchana ná athruithe ar thiúchan ian in aice le dromchla an leictreoid.
Iii. Anailís ar na cúiseanna a bhaineann le méadú ar fhriotaíocht inmheánach i gcadhnraí litiam le linn ciorcaid ghearra
(I) Fréamhchúiseanna ar leibhéal ábhair
1.Dádú na n -ábhar gníomhach dearfach agus diúltach
Positive electrode materials (such as NCM, LFP) may experience a decrease in electronic conductivity due to the dissolution of transition metals or structural collapse. For example, during the long-term cycling of a battery, transition metal ions in the positive electrode material may dissolve into the electrolyte, leading to structural changes in the positive electrode material and a reduction in its electronic conductivity. Negative electrode graphite may increase lithium ion migration resistance due to the growth of lithium dendrites or an excessively thick SEI film (>100 nm). Is féidir le fás dendrites litiam an deighilteoir a phionósú, rud a chruthaíonn ciorcad gearr ceallraí, agus is féidir le scannán SEI atá ró -thiubh bac a chur ar imirce ian litiam agus friotaíocht inmheánach ceallraí a mhéadú.
2. Saincheisteanna Aosaithe agus Comhéadan Aosaithe agus Comhéadan
Déanann táirgí dianscaoilte leictrilít (ar nós LIF, Li₂co₃) carnadh ar dhromchla an leictreoid, ag cruthú ciseal comhéadan ard-impedance. Faoi choinníollacha ardteochta nó ró-mhuirear, méadaíonn slaodacht leictrilít, agus laghdaíonn éifeachtúlacht iompair ian litiam. Mar shampla, nuair a bhíonn ceallraí i dtimpeallacht ardteochta, méadaíonn slaodacht an leictrilít, agus moillíonn ráta imirce na n-ian litiam, as a dtiocfaidh méadú ar fhriotaíocht inmheánach ceallraí.
3. Bailitheoir agus Díghrádú Cluaisín agus Cluaisín
Mar thoradh ar ocsaídiú nó creimeadh scragall alúmanaim\/copair tá méadú ar fhriotaíocht teagmhála (coitianta i dtimpeallachtaí ard-chumhdaigh). Is é is cúis le táthú fíorúil pointí táthú cluaisíní nó tuirse ábhartha (mar shampla faoi choinníollacha creathaidh) ná friotaíocht áitiúil iolraithe. Le linn úsáid ceallraí, féadfaidh an bailitheoir agus na cluaisíní reatha dul faoi ocsaídiú nó creimeadh mar gheall ar fhachtóirí comhshaoil, as a dtiocfaidh méadú ar fhriotaíocht teagmhála. Ag an am céanna, is féidir le táthú fíorúil de phointí táthú cluaisíní nó tuirse ábhair friotaíocht áitiúil a mhéadú freisin.
(Ii) Éifeacht superposition lochtanna próisis
1. Cumhdach Bileoga Leictreoid 1.
Mar thoradh ar luaineachtaí i ndlús na héadála (± 5% nó níos mó) tá dáileadh reatha míchothrom ann agus méadú suntasach ar fhriotaíocht polaraithe áitiúil. Má tá sciath na mbileog leictreoidí míchothrom, beidh dáileadh reatha míchothrom ann taobh istigh den cheallra, agus tá dlúis reatha an -ard ag limistéir áirithe, rud a chruthóidh méadú ar fhriotaíocht polaraithe áitiúil.
2.Earráidí i bpróisis chruachta\/foirceanta
Mar thoradh ar mhí-ailíniú na mbileog leictreoidí, bíonn teagmháil imeall burr ann, rud a mhéadaíonn an baol go dtarlódh ciorcaid micrea-ghearr agus bacainní breise. Le linn déantúsaíochta ceallraí, má tá earráidí sa phróiseas cruachta nó foirceanta, d'fhéadfadh sé a bheith ina chúis le mí-ailíniú bileoga leictreoidí, as a dtiocfaidh teagmháil le burr imeall, ag méadú an riosca maidir le ciorcaid micrea-ghearr agus bacainní breise.
3.Instealladh agus fliuchadh neamhleor leictrilít
Ní théann an leictrilít isteach go hiomlán ar phiocháin an deighilteora (céim fhliuchta <90%), ag blocáil bealaí ian. Mura dtéann an leictrilít isteach go hiomlán ar phiocháin an deighilteora, cuirfidh sé bac ar bhealaí ian, cuirfidh sé moill ar ráta imirce na n -ian litiam, agus méadóidh sé friotaíocht inmheánach ceallraí.
(Iii) Tionchar na timpeallachta úsáide agus coinníollacha oibriúcháin
1.Timpeallacht ísealteochta
Laghdaíonn seoltacht ianach an leictrilít níos mó ná 50%, agus méadaíonn friotaíocht ohmic agus friotaíocht polaraithe. I dtimpeallacht ísealteochta, laghdaíonn seoltacht ianach an leictrilít go mór, as a dtiocfaidh méadú ar fhriotaíocht ohmic ceallraí agus ar fhriotaíocht polaraithe.
2.Muirearú agus urscaoileadh ard-ráta
Treisíonn polarú tiúchana, titeann an t -ardán voltais, agus méadaíonn friotaíocht inmheánach éifeachtach 20% - 40%. Nuair a dhéantar ceallraí a ghearradh agus a urscaoileadh ard-ráta, athraíonn an tiúchan ian in aice le dromchla an leictreoid go tapa, as a dtiocfaidh polarú tiúchana níos déine agus méadú ar fhriotaíocht inmheánach éifeachtach ceallraí.
3.Aosú rothaíochta fadtéarmach
Mar thoradh ar éifeachtaí carnacha amhail caillteanas litiam gníomhach agus laghdú ar phóirseacht leictreoid, bíonn ráta fáis inmheánach bliantúil níos mó ná 5%. Le linn úsáid fhadtéarmach rothaíochta ceallraí, ídíonn litiam gníomhach de réir a chéile, agus laghdaíonn póirseacht leictreoid freisin. Mar thoradh ar na héifeachtaí carnacha seo tá ráta fáis inmheánach bliantúil níos mó ná 5%.
(Iv) róthéamh áitiúil agus damáiste struchtúrach de bharr ciorcaid ghearra
1. róthéamh láidir
Mar thoradh ar an sruth mór a ghintear le linn ciorcaid ghearr tá méadú mór ar an teocht áitiúil taobh istigh den cheallra. Cuireann teochtaí arda dlús le díghrádú ábhar inmheánach ceallraí, amhail dianscaoileadh leictrilít agus athruithe i struchtúr ábhair leictreoidí, ag méadú a thuilleadh friotaíocht inmheánach. Mar shampla, nuair a bhíonn ceallra ag ceallra, cruthaíonn an suíomh ciorcaid ghearr cuid mhór teasa, rud a fhágann go n-ardóidh teocht áitiúil agus go ndianscaoileann sé leictrilít, ag cruthú ciseal comhéadan ard-impedance agus ag méadú friotaíocht inmheánach ceallraí.
2. Damáiste struchtúrtha
D'fhéadfadh damáiste struchtúrach a bheith mar thoradh ar an sruth agus an teas ollmhór a ghintear le linn ciorcaid ghearr, mar shampla leá deighilteora agus dífhoirmiúchán ábhair leictreoid. Bíonn tionchar díreach ag na damáistí struchtúracha seo ar bhealaí iompair ian agus leictreon na ceallraí, as a dtiocfaidh méadú suntasach ar fhriotaíocht inmheánach. Mar shampla, is féidir leis an teocht ard a ghintear le linn ciorcaid ghearr an deighilteoir a leá, ag cruthú teagmháil dhíreach idir na leictreoidí dearfacha agus diúltacha, ag cruthú sruth ciorcaid níos mó, agus ag déanamh dochar freisin do struchtúr na n -ábhar leictreoid, ag méadú friotaíocht inmheánach ceallraí.
Iv. Deireadh
Tá na cúiseanna a bhaineann le méadú ar fhriotaíocht inmheánach i gcadhnraí litiam le linn ciorcaid ghearra ilghnéitheach, lena n-áirítear bunchúiseanna ar leibhéal ábhair, éifeacht an tsolais a bhaineann le lochtanna próisis, tionchar na timpeallachta úsáide agus coinníollacha oibriúcháin, agus róthéamh áitiúil agus damáiste struchtúrach de bharr ciorcaid ghearra. Idirghníomhaíonn na fachtóirí seo lena chéile, as a dtiocfaidh méadú ar fhriotaíocht inmheánach i gcadhnraí litiam le linn ciorcaid ghearra. Tá tábhacht mhór ag baint le tuiscint a fháil ar na cúiseanna seo maidir le dearadh, déantúsaíocht, úsáid agus cothabháil cadhnraí litiam. Sa chéim dearaidh ceallraí, ba cheart ábhair chuí a roghnú agus paraiméadair a phróiseáil optamaithe chun friotaíocht inmheánach ceallraí a laghdú. Le linn úsáid ceallraí, ba chóir an ceallraí a choinneáil ar shiúl ó thimpeallachtaí úsáide géara, amhail teochtaí arda, teochtaí ísle, agus taise ard, agus ba cheart rialú réasúnta a dhéanamh ar ráta muirir agus urscaoilte na ceallraí chun saol seirbhíse ceallraí a leathnú agus sábháilteacht ceallraí a chinntiú. Ag an am céanna, i gcás cadhnraí a bhfuil ciorcad gearr acu cheana féin, ba cheart cóireáil thráthúil a dhéanamh chun nach gcuirfí tús le saincheisteanna sábháilteachta níos tromchúisí. Ba chóir go dtabharfadh taighde amach anseo an mheicníocht a bhaineann le méadú ar fhriotaíocht inmheánach i gcadhnraí litiam le linn ciorcaid ghearra agus go bhforbrófaí teicneolaíochtaí bainistíochta agus cosanta ceallraí níos éifeachtaí chun feidhmíocht agus sábháilteacht ceallraí litiam a fheabhsú.