Reasons for depth analysis of lithium ion batteries

2022/04/08

Συγγραφέας :Iflowpower –Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Λόγω της υψηλής διάρκειας ζωής της, η μπαταρία ιόντων λιθίου χρησιμοποιείται ευρέως, με την παράταση του χρόνου χρήσης, το πρόβλημα της διόγκωσης, η απόδοση ασφάλειας δεν είναι ιδανική και η εξασθένηση στην κυκλοφορία είναι επίσης πιο σοβαρή, προκαλώντας την ανάλυση και την καταστολή του βάθους της μπαταρίας λιθίου Έρευνα . Σύμφωνα με την εμπειρία πειραματικής έρευνας και ανάπτυξης, ο συγγραφέας χωρίζει τις αιτίες των μπαταριών λιθίου σε δύο κατηγορίες, η μία είναι η διόγκωση που προκαλείται από το πάχος της μπαταρίας (δεύτερη, λόγω της διόγκωσης της οξείδωσης του ηλεκτρολυτικού υγρού). Σε διαφορετικά συστήματα μπαταριών, οι κυρίαρχοι παράγοντες του πάχους της μπαταρίας είναι διαφορετικοί.

Για παράδειγμα, στην μπαταρία αρνητικού ηλεκτροδίου τιτανικού λιθίου, οι κύριοι παράγοντες της διόγκωσης είναι το τύμπανο. στο σύστημα αρνητικών ηλεκτροδίων γραφίτη, το πάχος του πάχους του πόλου και η διόγκωση του νόμου παροχής αερίου. Πρώτον, το πάχος του πόλου του ηλεκτροδίου αλλάζει με τη χρήση μπαταριών λιθίου και το πάχος του πόλου του ηλεκτροδίου με αλλαγή πάχους, ειδικά του αρνητικού ηλεκτροδίου γραφίτη. Σύμφωνα με τα υπάρχοντα δεδομένα, η μπαταρία λιθίου έχει περάσει αποθήκευση και κυκλοφορία σε υψηλή θερμοκρασία, η οποία είναι επιρρεπής σε τύμπανο, με ρυθμό αύξησης πάχους περίπου 6% έως 20%, όπου η θετική αναλογία πολικής διαστολής είναι μόνο 4% και η αρνητική ο λόγος επέκτασης είναι 20%.

Η βασική αιτία της διόγκωσης του πάχους των αλλαγών της μπαταρίας λιθίου επηρεάζεται από την ουσία του γραφίτη. Ο γραφίτης του αρνητικού ηλεκτροδίου σχηματίζει LICX (LIC24, LiC12 και LIC6, κ.λπ.), και η γραμμική απόσταση αλλάζει, με αποτέλεσμα το σχηματισμό μικροσκοπικής εσωτερικής τάσης, με αποτέλεσμα ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο Expand.

Το παρακάτω σχήμα είναι ένα σχηματικό δομικό διάγραμμα της δομής της πλάκας αρνητικού ηλεκτροδίου γραφίτη στη θέση του και της φόρτισης και της εκφόρτισης. Η διαστολή του αρνητικού ηλεκτροδίου γραφίτη προκαλείται κυρίως από αναποτελεσματική διαστολή. Αυτό το τμήμα της διαστολής σχετίζεται κυρίως με τη δομή του μεγέθους των σωματιδίων, του συγκολλητικού παράγοντα και του φύλλου πόλου.

Η διαστολή του αρνητικού ηλεκτροδίου προκαλεί την παραμόρφωση του πυρήνα και το ηλεκτρόδιο σχηματίζεται μεταξύ του διαφράγματος και τα σωματίδια του αρνητικού ηλεκτροδίου σχηματίζουν μια μικρορωγμή, η μεμβράνη διεπαφής φάσης στερεού ηλεκτρολύτη (SEI) σπάει και ανασυνδυάζεται, καταναλώνοντας ηλεκτρολύτη και απορρυπαντικά κυκλοφοριακή απόδοση. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν τους αρνητικούς πόλους των ηλεκτροδίων και η φύση της κόλλας και οι δομικές παράμετροι του πολικού φύλλου είναι δύο πιο σημαντικές. Η κόλλα που χρησιμοποιείται συνήθως στο αρνητικό ηλεκτρόδιο γραφίτη είναι SBR, διαφορετικό μέτρο ελαστικότητας κόλλας, διαφορετική μηχανική αντοχή και διαφορετικές επιδράσεις στο πάχος της πλάκας.

Η δύναμη κύλισης μετά την επίστρωση φινιρίσματος επηρεάζεται επίσης από το πάχος της πλάκας αρνητικού ηλεκτροδίου στην μπαταρία. Κάτω από την ίδια τάση, όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής ελαστικότητας της κόλλας, τόσο μικρότερη είναι η πολικότητα των φυσικών ραφιών, κατά τη φόρτιση, λόγω της ενσωμάτωσης Li +, της διαστολής του πλέγματος γραφίτη. Ταυτόχρονα, λόγω της παραμόρφωσης των αρνητικών σωματιδίων του ηλεκτροδίου και του SBR, η εσωτερική πίεση απελευθερώνεται πλήρως, Κάντε τον αρνητικό ρυθμό διαστολής να αυξηθεί απότομα, το SBR βρίσκεται στο στάδιο της πλαστικής παραμόρφωσης. Αυτό το τμήμα του λόγου διαστολής σχετίζεται με το μέτρο ελαστικότητας του SBR, το οποίο οδηγεί σε όσο μεγαλύτερο είναι το μέτρο ελαστικότητας και η αντοχή του SBR και τόσο μικρότερη είναι η διαστολή της μη αναστρέψιμης διαστολής.

Όταν η ποσότητα του SBR είναι ασυνεπής, η πίεση είναι διαφορετική όταν πιέζεται ο πολικός κύλινδρος και η διαφορά πίεσης προκαλεί την υπολειπόμενη τάση που παράγεται από τον πόλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η υπολειμματική τάση, οδηγώντας στην προ-φυσική διαστολή ραφιών, πλήρη ηλεκτρική ενέργεια και Λόγος επέκτασης κενού ισχύος. όσο μικρότερη περιεκτικότητα σε SBR, τόσο μικρότερη είναι η πίεση της κύλισης, τόσο λιγότερα φυσικά ράφια, ο λόγος διαστολής της προ-ηλεκτρικής ενέργειας και η κενή ηλεκτροκοζίτιδα, τόσο μικρότερη είναι η αρνητική διαστολή που προκαλεί την παραμόρφωση του πυρήνα, επηρεάζει την αρνητική Ο βαθμός λιθίου είναι ρυθμός διάχυσης λιθίου και Li +, με αποτέλεσμα να έχει σοβαρό αντίκτυπο στην απόδοση του κύκλου της μπαταρίας. Δεύτερον, η εσωτερική εισαγωγή αερίου της μπαταρίας χύμα που προκαλείται από αέριο μπαταρίας είναι ένας άλλος σημαντικός λόγος που προκαλεί διόγκωση της μπαταρίας, είτε πρόκειται για κύκλο θερμοκρασίας μπαταρίας, κύκλο υψηλής θερμοκρασίας, ράφι υψηλής θερμοκρασίας, παράγει διαφορετικούς βαθμούς διόγκωσης αερίου. Σύμφωνα με τα τρέχοντα ερευνητικά αποτελέσματα, η ουσία της διόγκωσης του ηλεκτρικού πυρήνα προκαλείται από την αποσύνθεση του ηλεκτρολύτη.

Υπάρχουν δύο περιπτώσεις αποσύνθεσης ηλεκτρολύτη, η μία είναι μια ακαθαρσία του ηλεκτρολύτη, όπως υγρασία και ακαθαρσίες μετάλλων για την αποσύνθεση του ηλεκτρολυτικού υγρού, και η άλλη είναι πολύ χαμηλή από το ηλεκτρολυτικό υγρό, που προκαλεί την αποσύνθεση κατά τη φόρτιση και στον ηλεκτρολύτη Διαλύτες όπως EC, DEC παράγονται μετά τη λήψη ηλεκτρονίων και οι άμεσες συνέπειες των αντιδράσεων ελεύθερων ριζών είναι υδρογονάνθρακες, εστέρες, αιθέρες και CO2 κ.λπ. Αφού ολοκληρωθεί η συναρμολόγηση της μπαταρίας λιθίου, παράγεται μια μικρή ποσότητα αερίου κατά την προκαθορισμένη διαδικασία , και αυτά τα αέρια είναι αναπόφευκτα, και ο λεγόμενος ηλεκτρικός πυρήνας μη αναστρέψιμη πηγή απώλειας χωρητικότητας. Κατά την πρώτη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης, τα ηλεκτρόνια φτάνουν στο ηλεκτρολυτικό διάλυμα με το ηλεκτρολυτικό διάλυμα του αρνητικού ηλεκτροδίου μετά το εξωτερικό κύκλωμα, σχηματίζοντας ένα αέριο.

Σε αυτή τη διαδικασία, το SEI σχηματίζεται στην επιφάνεια του αρνητικού ηλεκτροδίου γραφίτη, με το πάχος του SEI να αυξάνεται, τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να διεισδύσουν στη συνεχή οξείδωση του ηλεκτρολύτη. Κατά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, ο όγκος του εσωτερικού αερίου θα αυξάνεται σταδιακά, λόγω ακαθαρσιών ή υγρασίας στον ηλεκτρολύτη ή στον ηλεκτρολύτη. Η παρουσία του ηλεκτρολύτη απαιτεί σοβαρούς αποκλεισμούς και ο έλεγχος της υγρασίας δεν είναι αυστηρός.

Το ίδιο το ηλεκτρολυτικό διάλυμα δεν είναι αυστηρό και η μπαταρία δεν εισάγεται αυστηρά στο νερό, προκαλείται η γωνιακή διανομή και η υπερβολική χρήση της μπαταρίας θα επιταχύνει επίσης την παραγωγή αερίου της μπαταρίας. Ταχύτητα, προκαλώντας αστοχία μπαταρίας. Σε διαφορετικά συστήματα, η ποσότητα παραγωγής μπαταριών είναι διαφορετική.

Στην μπαταρία αρνητικού ηλεκτροδίου γραφίτη, η αιτία παραγωγής αερίου οφείλεται κυρίως στον σχηματισμό μεμβράνης SEI, η υπέρβαση της υγρασίας στην μπαταρία και η χημική ροή είναι ανώμαλη, η συσκευασία είναι κακή και η αναλογία φθορισμού της μπαταρίας στο τιτανικό λίθιο Το σύστημα μπαταριών NCM θα πρέπει να είναι πιο σοβαρό. Εκτός από τις ακαθαρσίες, την υγρασία και τις διεργασίες στον ηλεκτρολύτη, μια άλλη διαφορά από το αρνητικό ηλεκτρόδιο γραφίτη είναι ότι το τιτανικό λίθιο δεν μπορεί να είναι σαν μια μπαταρία αρνητικού ηλεκτροδίου γραφίτη, σχηματίζοντας ένα φιλμ SEI στην επιφάνειά του, αναστέλλοντας την αντίδρασή του στον ηλεκτρολύτη. Ο ηλεκτρολύτης βρίσκεται πάντα σε άμεση επαφή με την επιφάνεια του Li4Ti5O12 κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, με αποτέλεσμα τη συνεχή μείωση της επιφάνειας του υλικού Li4Ti5O12, η ​​οποία μπορεί να είναι η βασική αιτία του μετεωρισμού της μπαταρίας Li4Ti5o12.

Τα κύρια συστατικά του αερίου είναι H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8 κ.λπ. Όταν το τιτανικό λίθιο βυθιστεί χωριστά στον ηλεκτρολύτη, παράγεται μόνο CO2 και μετά την προετοιμασία μιας μπαταρίας με υλικό NCM, Τα παραγόμενα αέρια περιλαμβάνουν H2, CO2, CO και μια μικρή ποσότητα αερίων υδρογονανθράκων, και μετά την μπαταρία, μόνο στον κύκλο Κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, παράγεται H2 και στο αέριο που παράγεται, η περιεκτικότητα σε H2 υπερβαίνει το 50%. Αυτό δείχνει ότι αέριο H2 και CO θα δημιουργηθούν κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση.

Το LIPF6 υπάρχει στον ηλεκτρολύτη: Το PF5 είναι ένα πολύ ισχυρό οξύ, το οποίο είναι εύκολο να προκαλέσει την αποσύνθεση του ανθρακικού άλατος και να αυξήσει την ποσότητα του PF5 με την αύξηση της θερμοκρασίας. Το PF5 συμβάλλει στην αποσύνθεση των ηλεκτρολυτών, παράγοντας CO2, CO και αέριο CXHY. Σύμφωνα με σχετική έρευνα, η παραγωγή Η2 προέρχεται από ίχνη νερού στον ηλεκτρολύτη, αλλά η περιεκτικότητα σε νερό στον γενικό ηλεκτρολύτη είναι περίπου 20 ¡Á 10-6, η οποία είναι πολύ χαμηλή για την απόδοση του Η2.

Το πείραμα του Wu Kai του Πανεπιστημίου Jiaotong της Σαγκάης χρησιμοποιήθηκε ως μπαταρία για γραφίτη / NCM111. Το συμπέρασμα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η πηγή του Η2 είναι η αποσύνθεση ανθρακικού υπό υψηλή τάση. Επί του παρόντος, υπάρχουν τρεις λύσεις για την καταστολή των μπαταριών τιτανικού λιθίου.

, Σύστημα διαλύτη; Τρίτον, βελτίωση της τεχνολογίας διαδικασίας μπαταρίας.

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΗΣΤΕ ΜΑΖΙ ΜΑΣ
Απλά πείτε τις απαιτήσεις σας, μπορούμε να κάνουμε περισσότερα από ό, τι μπορείτε να φανταστείτε.
Στείλτε την ερώτησή σας
Chat with Us

Στείλτε την ερώτησή σας

Επιλέξτε μια διαφορετική γλώσσα
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Τρέχουσα γλώσσα:Ελληνικά