Rhesymau dros ddadansoddiad manwl o batris ïon lithiwm

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Soláthraí Stáisiún Cumhachta Inaistrithe

Oherwydd ei oes uchel, defnyddir batri lithiwm-ion yn eang, gydag estyniad yr amser defnydd, y broblem o chwyddo, nid yw perfformiad diogelwch yn ddelfrydol ac mae gwanhau cylchredeg hefyd yn fwy difrifol, gan achosi dadansoddiad ac atal dyfnder batri lithiwm Ymchwil. Yn ôl ymchwil arbrofol a phrofiad datblygu, mae&39;r awdur yn rhannu achosion batris lithiwm yn ddau gategori, mae un yn chwyddo a achosir gan drwch y batri (yn ail, oherwydd chwyddo&39;r ocsidiad hylif electrolytig). Mewn gwahanol systemau batri, mae prif ffactorau trwch y batri yn wahanol.

Er enghraifft, yn y batri lithiwm titanate electrod negyddol, prif ffactorau&39;r chwyddo yw&39;r drwm; yn y system graffit electrod negyddol, trwch y polyn trwch a chwyddo y Ddeddf cyflenwad nwy. Yn gyntaf, mae trwch y polyn electrod yn cael ei newid yn y defnydd o batris lithiwm, ac mae trwch y polyn electrod yn cael newid trwch, yn enwedig yr electrod negyddol graffit. Yn ôl y data presennol, mae&39;r batri lithiwm wedi pasio storio tymheredd uchel a chylchrediad, sy&39;n dueddol o ddrymio, gyda chyfradd twf trwch o tua 6% i 20%, lle mae&39;r gymhareb ehangu pegynol positif yn ddim ond 4%, ac mae&39;r gymhareb ehangu negyddol yn 20%.

Mae hanfod graffit yn effeithio ar achos sylfaenol chwyddo trwch newidiadau batri lithiwm. Mae&39;r graffit electrod negyddol yn ffurfio LICX (LIC24, LiC12 a LIC6, ac ati), ac mae&39;r bylchau llinellol yn newid, gan arwain at ffurfio straen mewnol microsgopig, gan arwain at Ehangu electrod negyddol.

Mae&39;r ffigur isod yn siart strwythurol sgematig o strwythur y plât electrod negyddol graffit yn ei le a&39;r gwefr a&39;r gollyngiad. Mae ehangu&39;r electrod negyddol graffit yn cael ei achosi&39;n bennaf gan ehangu aneffeithiol. Mae&39;r rhan hon o&39;r ehangiad yn ymwneud yn bennaf â strwythur maint gronynnau, asiant gludiog a thaflen polyn.

Mae ehangu&39;r electrod negyddol yn achosi i&39;r craidd ddadffurfio, ac mae&39;r electrod yn cael ei ffurfio rhwng y diaffram, ac mae&39;r gronynnau electrod negyddol yn ffurfio microcrac, mae&39;r ffilm rhyngwyneb cyfnod electrolyt solet (SEI) wedi&39;i dorri ac yn ailgyfunol, gan ddefnyddio electrolyte, a chanfod y perfformiad cylchredeg. Mae yna lawer o ffactorau sy&39;n effeithio ar y polion electrod negyddol, ac mae natur y gludiog a pharamedrau strwythurol y daflen begynol yn ddau bwysicaf. Y glud a ddefnyddir yn gyffredin mewn electrod negyddol graffit yw SBR, modwlws elastig gludiog gwahanol, cryfder mecanyddol gwahanol, ac effeithiau gwahanol ar drwch y plât.

Mae trwch y plât electrod negyddol yn y batri hefyd yn effeithio ar y grym treigl ar ôl y cotio gorffen. O dan yr un straen, po fwyaf yw modwlws elastig y gludiog, y lleiaf yw&39;r polaredd silffoedd corfforol, wrth godi tâl, oherwydd ymgorfforiad Li +, ehangu dellt graffit; ar yr un pryd, oherwydd anffurfiad y gronynnau electrod negyddol a SBR, mae straen mewnol yn cael ei ryddhau&39;n llwyr, Gwnewch i&39;r gyfradd ehangu negyddol godi&39;n sydyn, mae SBR yn y cyfnod o ddadffurfiad plastig. Mae&39;r rhan hon o&39;r gymhareb ehangu yn gysylltiedig â modwlws elastig y SBR, sy&39;n arwain at y mwyaf yw&39;r modwlws elastig a chryfder y SBR, a&39;r lleiaf yw ehangu ehangiad anghildroadwy.

Pan fo swm SBR yn anghyson, mae&39;r pwysau yn wahanol pan fydd y rholer polar yn cael ei wasgu, ac mae&39;r gwahaniaeth pwysau yn achosi&39;r straen gweddilliol a gynhyrchir gan y polyn, y mwyaf yw&39;r straen gweddilliol, gan arwain at ehangu&39;r silffoedd cyn-corfforol, trydan llawn a chymhareb ehangu pŵer Gwag; y lleiaf o gynnwys SBR, y lleiaf yw pwysedd y rholio, y llai o silffoedd ffisegol, y gymhareb ehangu o&39;r cyn-drydan a&39;r electrocositis gwag, y lleiaf yw&39;r ehangiad negyddol yn achosi&39;r craidd i ddadffurfio, yn effeithio ar y negyddol Mae gradd lithiwm yn gyfradd trylediad lithiwm a Li +, a thrwy hynny yn cynhyrchu effaith ddifrifol ar berfformiad cylch batri. Yn ail, mae cymeriant nwy mewnol y batri swmp a achosir gan nwy batri yn rheswm pwysig arall sy&39;n achosi chwyddo batri, boed yn gylchred tymheredd batri, cylch tymheredd uchel, silffoedd tymheredd uchel, mae&39;n cynhyrchu gwahanol raddau o chwyddo nwy. Yn ôl canlyniadau ymchwil cyfredol, mae hanfod y chwydd craidd trydanol yn cael ei achosi gan ddadelfennu electrolyte.

Mae dau achos o ddadelfennu&39;r electrolyte, mae un yn amhuredd yr electrolyte, megis lleithder ac amhureddau metel i ddadelfennu&39;r hylif electrolytig, ac mae&39;r llall yn rhy isel o&39;r hylif electrolytig, sy&39;n achosi&39;r dadelfeniad wrth godi tâl, ac mewn electrolyte Cynhyrchir toddyddion fel EC, DEC ar ôl cael electronau, a chanlyniadau uniongyrchol adweithiau radical rhad ac am ddim, esterau CO2, ac ati yw hydrocarbonau ac ati. Ar ôl i&39;r cynulliad batri lithiwm gael ei gwblhau, cynhyrchir ychydig bach o nwy yn ystod y broses a bennwyd ymlaen llaw, ac mae&39;r nwyon hyn yn anochel, ac mae&39;r ffynhonnell colli cynhwysedd craidd trydanol fel y&39;i gelwir yn anwrthdroadwy. Yn ystod y broses codi tâl a rhyddhau cyntaf, mae&39;r electronau&39;n cyrraedd yr ateb electrolytig gyda datrysiad electrolytig yr electrod negyddol ar ôl y cylched allanol, gan ffurfio nwy.

Yn y broses hon, mae SEI yn cael ei ffurfio ar wyneb yr electrod negyddol graffit, gyda thrwch y cynnydd SEI, ni all electronau dreiddio i ocsidiad parhaus yr electrolyte. Yn ystod oes y batri, bydd y cyfaint nwy mewnol yn cynyddu&39;n raddol, oherwydd achos amhureddau neu leithder yn yr electrolyte neu yn yr electrolyte. Mae presenoldeb yr electrolyt yn gofyn am waharddiad difrifol, ac nid yw rheolaeth lleithder yn llym.

Nid yw&39;r datrysiad electrolytig ei hun yn llym, ac nid yw&39;r pecyn batri yn cael ei gyflwyno&39;n llym i ddŵr, mae&39;r dosbarthiad onglog yn cael ei achosi, a bydd gortileiddio&39;r batri hefyd yn cyflymu cynhyrchiad nwy y batri. Cyflymder, gan achosi methiant batri. Mewn gwahanol systemau, mae maint y cynhyrchiad batri yn wahanol.

Yn y batri electrod negyddol graffit, mae achos cynhyrchu nwy yn bennaf oherwydd ffurfiad ffilm SEI, mae&39;r lleithder yn y batri yn cael ei ragori, ac mae&39;r llif cemegol yn annormal, mae&39;r pecyn yn wael, ac mae&39;r gymhareb fflwroleuol batri yn y titanate lithiwm Dylai system batri NCM fod yn fwy difrifol. Yn ychwanegol at yr amhureddau, lleithder a phrosesau yn yr electrolyte, gwahaniaeth arall o&39;r electrod negyddol graffit yw na all titanate lithiwm fod yn debyg i batri electrod negyddol graffit, gan ffurfio ffilm SEI ar ei wyneb, gan atal ei adwaith Electrolyte. Mae&39;r electrolyte bob amser mewn cysylltiad uniongyrchol ag arwyneb Li4Ti5O12 yn ystod y tâl a&39;r rhyddhau, gan arwain at ostyngiad parhaus yn wyneb deunydd Li4Ti5O12, a all fod wrth wraidd flatulence batri Li4Ti5o12.

Prif gydrannau&39;r nwy yw H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, ac ati. Pan fo&39;r titanate lithiwm yn cael ei drochi ar wahân yn yr electrolyte, dim ond CO2 sy&39;n cael ei gynhyrchu, ac ar ôl paratoi batri gyda deunydd NCM, mae&39;r nwyon a gynhyrchir yn cynnwys H2, CO2, CO, a swm bach o hydrocarbonau nwyol, ac ar ôl y batri, dim ond yn y cylch Wrth godi tâl a gollwng, cynhyrchir H2, ac yn y nwy a gynhyrchir, mae&39;r cynnwys H2 yn fwy na 50%. Mae hyn yn dangos y bydd nwy H2 a CO yn cael ei gynhyrchu wrth wefru a gollwng.

Mae LIPF6 yn bodoli yn yr electrolyte: mae PF5 yn asid cryf iawn, sy&39;n hawdd achosi dadelfennu carbonad, a chynyddu faint o PF5 gyda chynnydd tymheredd. Mae PF5 yn cyfrannu at ddadelfennu electrolyte, gan gynhyrchu nwy CO2, CO a CXHY. Yn ôl ymchwil berthnasol, mae cynhyrchu H2 yn deillio o ddŵr olrhain yn yr electrolyte, ond mae&39;r cynnwys dŵr yn yr electrolyte cyffredinol tua 20 ¡Á 10-6, sy&39;n isel iawn ar gyfer y Cynnyrch H2.

Prifysgol Shanghai Jiaotong Defnyddiwyd arbrawf Wu Kai fel batri ar gyfer graffit / NCM111. Daeth y casgliad i&39;r casgliad mai ffynhonnell H2 yw dadelfeniad carbonad o dan foltedd uchel. Ar hyn o bryd, mae yna dri datrysiad ar gyfer atal batris titanate lithiwm.

, System toddyddion; yn drydydd, gwella technoleg proses batri.