Mikä vaikutus elektrolyyttimäärällä on akun suorituskykyyn?

Sopivan elektrolyyttijärjestelmän valitseminen erilaisille positiivisille ja negatiivisille materiaaleille ei takaa, että akulla on hyvä sähkökemiallinen suorituskyky, ja asianmukainen määrä elektrolyyttiä on määritettävä eri positiivisten ja negatiivisten materiaalien vaatimusten mukaisesti.

1. Elektrolyyttitilavuuden kysynnän arviointiperusteet

Elektrolyyttiä käytetään litiumionin siirtoon ja latauksen siirtoon. Sen varmistamiseksi, että aktiivista materiaalia käytetään täysin, akun ytimessä olevat aukot on täytettävä elektrolyytillä. Kunkin katodimateriaalin tiivistystiheys on erilainen, ja elektrolyyttimäärän vaatimukset ovat erilaiset. Yleinen tilanne on, että litiumkobolttioksidikatodimateriaalin, jolla on suuri tiivistystiheys, elektrolyyttien kysyntä on pieni, ja ternaari- ja litiummangadikatodijärjestelmän akun elektrolyytti, jonka tiivistystiheys on alhainen, on suurin.

2. Elektrolyyttimäärän vaikutus akun suorituskykyyn

(1) Elektrolyyttitilavuuden vaikutus akun kapasiteettiin

Kuviosta 1 käy ilmi, että pienen tippumismäärän elektrolyytin lataus- ja purkukäyrä on epänormaali, latauskapasiteetti on paljon suurempi kuin muut arvot ja purkukapasiteetti on paljon pienempi kuin muut arvot. Kapasiteetti kasvaa elektrolyyttimäärän kasvaessa. Akun paras kapasiteetti on kalvo juuri kostutin. Voidaan nähdä, että elektrolyyttimäärä on riittämätön, positiivinen elektrodilevy ei ole riittävän kostut, eikä pallea kostu, mikä johtaa suureen sisäiseen vastuksen ja alhaiseen kapasiteettiin. Elektrolyyttimäärän kasvu auttaa hyödyntämään täysin aktiivisen materiaalin kapasiteettia. Tämä osoittaa, että akun kapasiteetti on suurempi suhde määrä elektrolyytti, ja akun kapasiteetti kasvaa lisäävät elektrolyyttiä, mutta lopulta yleensä periaatteessa vakio.

(2) Elektrolyyttimäärän vaikutus akun syklin suorituskykyyn

Kuvasta 1 käy ilmi, että korotuksen myötä kapasiteettiero muuttuu ilmeisemmäksi ja akun syklin suorituskyky pahenee. Elektrolyyttimäärä on pieni, johtavuus vähenee ja sisäinen vastus kasvaa nopeasti pyöräilyn jälkeen, mikä nopeuttaa akun osittaisen elektrolyytin hajoamista tai haihtumista ja akkusyklin suorituskyvyn heikkenemistä vähitellen nopeutetaan. Liian paljon elektrolyyttiä aiheuttaa sivureaktion akkukennon kasvaa suhteellisen, ja kaasun tuotanto on suuri, mikä aiheuttaa syklin suorituskykyä akkukennon vähenee. Lisäksi liiallinen elektrolyytti menee hukkaan. Voidaan nähdä, että elektrolyyttimäärällä on hyvin ilmeinen vaikutus akun syklin suorituskykyyn. Liian vähän tai liikaa elektrolyyttiä ei edistä akun syklin suorituskykyä.

(3) Elektrolyyttitilavuuden vaikutus akun turvallisuustasoon

Akun hyvä turvallisuustaso johtuu pääasiassa pullistumien ja räjähdyksen puuttumisesta käytön aikana. Yksi syy akun räjähdykseen on se, että injektiotilavuus ei täytä teknisiä vaatimuksia. Kun elektrolyyttimäärä on liian pieni, akun sisäinen vastus on suuri ja lämpö on korkea. Lämpötilan nousu aiheuttaa elektrolyytti nopeasti hajoaa tuottaa kaasua, ja kalvo sulaa, jolloin akku laajenee ja oikosulku ja räjähtää. Kun käytetty elektrolyytti ja positiiviset ja negatiiviset materiaalit tuottavat liiallista kaasuntuotantoa sivureaktioiden avulla, voidaan lisätä sopiva määrä elektrolyyttiin soluttautumista, mikä vähentää liiallisen kaasuntuotannon ongelmaa ja parantaa akun turvallisuutta. Kun elektrolyyttimäärä on liikaa, latauksen ja purkamisen aikana syntyvän kaasun määrä on suuri, akun sisäinen paine on korkea ja kuoren repeämät aiheuttavat elektrolyyttivuotoja. Kun elektrolyyttilämpötila on korkea, se syttyy tuleen, kun se kohtaa ilmaa.

Elektrolyytti on välttämätön osa litiumioniakkuja, ja se on välttämätön edellytys litiumioniakkuille, jotta saadaan edut korkealla jännitteellä, korkealla energiatiheydellä ja korkealla syklillä. Elektrolyyttimäärällä on merkittävä vaikutus akun sähkökemialliseen suorituskykyyn ja turvallisuustehoon. Liian paljon tai liian vähän on sopimatonta. Kokeita tarvitaan määrittämään elektrolyyttimäärä, joka on yhteensopiva positiivisten ja negatiivisten materiaalien ja kalvon kanssa.