Punti chiave della progettazione della densità areale delle batterie agli ioni di litio

Densità arealeï¼mg/cm²ï¼ï¼La densità areale si riferisce alla massa per unità di area, che in questo caso è (la massa per unità di area del regione ignorando il volume).

Densità compattataï¼g/cm³ï¼ï¼La densità compattata indica la massa contenuta in un'unità di volume, che ha molto a che fare con le proprietà del materiale stesso.

Spessoreï¼Il lo spessore totale del materiale e della lamina è generalmente espresso in micron (μm).

Densità arealeï¼g/cm³ï¼= Densità compattaï¼mg/cm²ï¼/ Spessoreï¼Î¼mï¼

Punti chiave della densità superficiale della batteria agli ioni di litio disegno:

In genere, durante la progettazione una batteria, viene determinata la capacità. In questo momento, il numero di strati e la densità areale è determinata in base alla capacità in grammi del materiale e alla proporzione di principi attivi.

Ad esempio, se noi determinare che la densità bifacciale di una batteria è 30 mg/cm² e la densità di compattazione è di 2,5 g/cm³, possiamo calcolarne lo spessore.

Spessore = Densità areale/ Densità compattata =30mg.cm² /2,5 g.cm³=120 μm ï¼senza spessore laminaï¼

L'unità di densità areale è (mg/cm²). Più alto è il densità areale, più materiali attivi occupa sulla stessa area dell'elettrodo, e maggiore è la densità energetica della cella della batteria.

Ridurre la densità dell'area è il modo più efficace per progettare ad alta velocità batterie e aumentare la densità dell'area è il modo più efficace per progettare batterie ad alta energia. Minore è la densità superficiale dell'elettrodo, maggiore è la densità dell'elettrodo più sottile lo spessore, che può ridurre direttamente la distanza di diffusione di Li+, e il danno alla struttura del materiale causato dall'inserimento ciclico e anche l'estrazione degli ioni di litio è minore.

Figura 1- Prestazioni di ricarica rapida delle batterie LCO in aree diverse densità

Teoricamente, minore è la densità dell'area, maggiore è utile è migliorare la performance tariffaria. Tuttavia, la densità areale il design ha anche un limite inferiore, perché quando la densità dell'area è piccola a a determinato valore, le particelle grandi nell'impasto liquido non possono passare attraverso lo stampo la macchina di rivestimento, con conseguenti graffi di particelle, che avranno anche a impatto negativo sulla batteria.

Inoltre, le batterie non hanno solo velocità requisiti, ma anche requisiti di capacità. Semplicemente riducendo la densità areale aumenterà inevitabilmente il numero di strati di elettrodi e l'aumento anche il numero di strati aumenta il rischio. Per alcune celle 3C, l'areale la densità viene generalmente ridotta per migliorare le prestazioni della batteria. Per batterie di accumulo di energia, molti sceglieranno di aumentare la densità superficiale e aumentare la densità energetica della cella della batteria.