میزان الکترولیت چه تاثیری در عملکرد باتری دارد؟

انتخاب یک سیستم الکترولیت مناسب برای مواد مختلف مثبت و منفی تضمین کننده عملکرد خوب الکتروشیمیایی باتری نیست و مقدار مناسب الکترولیت باید با توجه به نیازهای مختلف مواد مثبت و منفی تعیین شود.

1. معیارهای قضاوت برای تقاضای حجم الکترولیت

از الکترولیت به عنوان واسطه ای برای انتقال یون لیتیوم و انتقال بار استفاده می شود. برای اطمینان از استفاده کامل مواد فعال ، لازم است که شکاف های هسته باتری با الکترولیت پر شود. تراکم تراکم هر ماده کاتد متفاوت است و نیاز به مقدار الکترولیت متفاوت است. وضعیت کلی این است که تقاضا برای الکترولیت مواد کاتد اکسید کبالت لیتیوم با تراکم تراکم بالا کم است و تقاضای الکترولیت باتری سیستم کاتد سه تایی و منگنات لیتیوم با تراکم کم تراکم بیشتر است.

2. تأثیر حجم الکترولیت بر عملکرد باتری

(1) تأثیر حجم الکترولیت بر ظرفیت باتری

از شکل 1 مشاهده می شود که منحنی شارژ و تخلیه الکترولیت با مقدار کمی چکه غیرطبیعی است ، ظرفیت شارژ بسیار بیشتر از سایر مقادیر است و ظرفیت تخلیه بسیار کمتر از سایر مقادیر است. ظرفیت با افزایش مقدار الکترولیت افزایش می یابد. دیافراگم باتری با بهترین ظرفیت فقط خیس شده است. مشاهده می شود که مقدار الکترولیت ناکافی است ، ورق الکترود مثبت به اندازه کافی خیس نشده و دیافراگم خیس نشده است ، در نتیجه یک مقاومت داخلی بزرگ و یک ظرفیت کم ایجاد می شود. افزایش مقدار الکترولیت به استفاده کامل از ظرفیت ماده فعال کمک می کند. این نشان می دهد که ظرفیت باتری رابطه بیشتری با میزان الکترولیت دارد و ظرفیت باتری با افزایش مقدار الکترولیت افزایش می یابد ، اما در نهایت تمایل دارد که اساساً ثابت باشد.

(2) تأثیر حجم الکترولیت بر عملکرد چرخه باتری

از شکل 1 مشاهده می شود که با افزایش نرخ ، اختلاف ظرفیت آشکارتر می شود و عملکرد چرخه باتری بدتر می شود. مقدار الکترولیت کم است ، رسانایی کاهش می یابد و مقاومت داخلی پس از دوچرخه سواری به سرعت افزایش می یابد ، که باعث تجزیه یا فرار شدن الکترولیت جزئی باتری می شود و به تدریج خراب شدن عملکرد چرخه باتری تسریع می شود. الکترولیت زیاد باعث می شود واکنش جانبی سلول باتری به طور نسبی افزایش یابد و تولید گاز زیاد است که باعث می شود عملکرد چرخه سلول باتری کاهش یابد. علاوه بر این ، الکترولیت بیش از حد نیز هدر می رود. دیده می شود که میزان الکترولیت تأثیر بسیار آشکاری بر عملکرد سیکل باتری دارد. الکترولیت کم یا زیاد باعث عملکرد چرخه باتری نمی شود.

(3) تأثیر حجم الکترولیت بر عملکرد ایمنی باتری

عملکرد ایمنی خوب باتری عمدتا به دلیل عدم برآمدگی و انفجار در هنگام استفاده است. یکی از دلایل انفجار باتری این است که حجم تزریق نمی تواند نیازهای فنی را برآورده کند. وقتی مقدار الکترولیت خیلی کم باشد ، مقاومت داخلی باتری زیاد است و گرما نیز زیاد است. افزایش دما باعث تجزیه سریع الکترولیت و تولید گاز می شود و دیافراگم ذوب می شود و باعث انبساط باتری و اتصال کوتاه و منفجر شدن آن می شود. وقتی الکترولیت استفاده شده و مواد مثبت و منفی با واکنش های جانبی تولید گاز بیش از حد می کنند ، می توان مقدار مناسبی نفوذ کننده الکترولیت را اضافه کرد تا مقدار الکترولیت اضافه شده کاهش یابد ، در نتیجه مشکل تولید بیش از حد گاز کاهش می یابد و ایمنی باتری بهبود می یابد. وقتی مقدار الکترولیت زیاد باشد ، مقدار گاز تولید شده هنگام شارژ و تخلیه زیاد است ، فشار داخلی باتری زیاد است و پوسته پاره می شود و باعث نشت الکترولیت می شود. وقتی دمای الکترولیت زیاد باشد ، در صورت برخورد با هوا آتش می گیرد.

الکترولیت بخشی ضروری از باتری های لیتیوم یون است و شرط لازم برای باتری های لیتیوم یون برای به دست آوردن مزایای ولتاژ بالا ، چگالی انرژی بالا و عملکرد چرخه بالا است. میزان الکترولیت تأثیر مهمی در عملکرد الکتروشیمیایی و عملکرد ایمنی باتری دارد. زیاد یا خیلی کم نامناسب است. برای تعیین میزان الکترولیت سازگار با مواد مثبت و منفی و دیافراگم ، آزمایشات لازم است.