Litio ioi baterien sakonera aztertzeko arrazoiak

著者：Iflowpower – Fornitur Portable Power Station

Bere bizitza handia dela eta, litio-ioizko bateria asko erabiltzen da, erabilera-denboraren luzapenarekin, bulding arazoa, segurtasun-errendimendua ez da aproposa eta zirkulazioaren atenuazioa ere larriagoa da, litiozko bateriaren sakoneraren azterketa eta kentzea eragiten du Ikerketa. Ikerketa eta garapen esperimentalaren esperientziaren arabera, egileak bi kategoriatan banatzen ditu litiozko baterien kausak, bata bateriaren lodierak eragindako puztua da (bigarrena, oxidazio likido elektrolitikoaren gorakadaren ondorioz). Baterien sistema desberdinetan, bateriaren lodieraren faktore nagusiak desberdinak dira.

Esate baterako, litio-titanatozko elektrodo negatiboko baterian, bulgingaren faktore nagusiak danborra dira; grafito-elektrodo negatiboen sisteman, poloaren lodieraren lodiera eta gas-horniduraren bulging Legea. Lehenik eta behin, elektrodoaren poloaren lodiera aldatzen da litiozko baterien erabileran, eta elektrodoaren poloaren lodiera aldatzen da, batez ere grafitozko elektrodo negatiboa. Dauden datuen arabera, litiozko bateriak tenperatura altuko biltegiratze eta zirkulazioa gainditu du, danborra egiteko joera duena, % 6 eta % 20 inguruko lodiera hazkuntza-tasa batekin, non hedapen polar positiboa % 4 baino ez den eta hedapen negatiboa % 20koa.

Litiozko bateriaren aldaketen lodieraren bulkadaren kausa grafitoaren funtsak eragiten du. Elektrodo negatiboak grafitoak LICX (LIC24, LiC12 eta LIC6, etab.) eratzen ditu, eta tarte lineala aldatzen da, barne-tentsio mikroskopikoa sortzen da, eta elektrodo negatiboa Zabaldu da.

Beheko irudia grafitozko elektrodo negatiboko plakaren eta karga eta deskargaren egituraren egitura-diagrama eskematiko bat da. Grafitozko elektrodo negatiboaren hedapena hedapen ez-eraginkor batek eragiten du batez ere. Hedapenaren zati hau partikulen tamainaren, itsasgarriaren eta polo-xarraren egiturarekin lotuta dago batez ere.

Elektrodo negatiboaren hedapenak nukleoa deformatzen du, eta elektrodoa diafragmaren artean eratzen da, eta elektrodo negatiboko partikulek mikropitzadura bat osatzen dute, elektrolito solidoaren faseko interfazea (SEI) filma hautsi eta birkonbinatzen da, elektrolitoa kontsumitzen du eta zirkulazio errendimendua garbitzen du. Elektrodo negatiboen poloetan eragiten duten faktore asko daude, eta itsasgarriaren izaera eta xafla polarraren egitura-parametroak dira bi garrantzitsuenak. Grafitoko elektrodo negatiboan erabili ohi den itsasgarria SBR da, itsasgarri modulu elastiko ezberdina, indar mekaniko ezberdina eta plakaren lodieran efektu desberdinak.

Akabera estalduraren ondoren ijezketa-indarra bateriaren elektrodo negatiboko plakaren lodierak ere eragiten du. Tentsio beraren pean, itsasgarriaren modulu elastikoa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta txikiagoa izango da polaritate apalategi fisikoa, kargatzean, Li + txertatzearen ondorioz, grafito-sarearen hedapena; aldi berean, elektrodo negatiboen partikulen eta SBR deformazioaren ondorioz, barneko estresa guztiz askatzen da, hedapen-tasa negatiboa asko igo da, SBR deformazio plastikoaren fasean dago. Hedapen-erlazioaren zati hau SBR-ren modulu elastikoarekin erlazionatuta dago, eta horrek zenbat eta handiagoa izan modulu elastikoa eta SBR-aren indarra, eta txikiagoa da hedapen itzulezina den hedapena.

SBR kopurua koherentea denean, presioa desberdina da arrabol polarra sakatzen denean, eta presio-diferentziak poloak sortutako hondar-esfortzua eragiten du, orduan eta handiagoa da hondar-tentsioa, apalategien aurre-fisikoen hedapena, elektrizitate osoa eta Potentzia hutsaren hedapen-erlazioa eraginez; zenbat eta SBR gutxiago eduki, orduan eta presioa txikiagoa izango da ijezketa, orduan eta apal fisiko gutxiago, elektrizitate aurrekoaren hedapen-erlazioa eta elektrokositis hutsa, orduan eta txikiagoak hedapen negatiboak nukleoa deformatzen du, negatiboa eragiten du. Bigarrenik, bateriaren gasak eragindako ontziratu gabeko bateriaren barne-gasa hartzea bateriaren gorakada eragiten duen beste arrazoi garrantzitsu bat da, bateriaren tenperatura-zikloa dela, tenperatura altuko zikloa, tenperatura altuko apalategiak, gas bulding-maila desberdinak sortzen ditu. Gaur egungo ikerketen emaitzen arabera, nukleo elektrikoaren hanturaren funtsa elektrolitoaren deskonposizioak eragiten du.

Elektrolitoaren deskonposizioaren bi kasu daude, bata elektrolitoaren ezpurutasun bat da, hala nola, hezetasuna eta metalezko ezpurutasunak fluido elektrolitikoa deskonposatzeko, eta bestea fluido elektrolitikoa baxuegia da, eta horrek deskonposizioa eragiten du kargatzean, eta elektrolitoetan EC, DEC bezalako disolbatzaileak elektroiak lortu ondoren sortzen dira eta erradikal askeen erreakzio, erreakzio eta hidrokar ester zuzenak dira. CO2, etab. Litiozko bateriaren muntaia amaitu ondoren, aurrez zehaztutako prozesuan gas kopuru txiki bat sortzen da, eta gas horiek saihestezinak dira, eta nukleo elektrikoa deitzen den gaitasun-galera itzulezina den iturria. Lehenengo karga eta deskarga prozesuan, elektroiak disoluzio elektrolitikora iristen dira elektrodo negatiboaren disoluzio elektrolitikoarekin kanpoko zirkuituaren ondoren, gas bat eratuz.

Prozesu honetan, SEI grafitozko elektrodo negatiboaren gainazalean eratzen da, SEI lodiera handituz, elektroiek ezin dute elektrolitoaren oxidazio jarraituan sartu. Bateriaren iraupenean, barneko gas bolumena pixkanaka handituko da, elektrolitoan edo elektrolitoan dauden ezpurutasunen edo hezetasunaren kausa dela eta. Elektrolitoaren presentziak bazterketa larria eskatzen du, eta hezetasunaren kontrola ez da zorrotza.

Irtenbide elektrolitikoa bera ez da zorrotza, eta bateria paketea ez da zorrozki uretan sartzen, banaketa angeluarra eragiten da eta bateriaren gehiegizko erabilerak bateriaren gas-ekoizpena ere azkartuko du. Abiadura, bateriaren hutsegitea eragiten du. Sistema desberdinetan, bateriaren ekoizpen-kopurua desberdina da.

Grafitozko elektrodo negatiboko baterian, gas-ekoizpenaren kausa SEI filmaren eraketa dela eta, bateriaren hezetasuna gainditzen da eta fluxu kimikoa anormala da, paketea eskasa da eta litio-titanatoan bateriaren fluoreszentea NCM bateria-sistemak larriagoa izan behar du. Elektrolitoaren ezpurutasun, hezetasun eta prozesuez gain, grafito-elektrodo negatiboarekiko beste desberdintasun bat da litio-titanatoa ezin dela izan grafito-elektrodo negatiboko bateria bat bezalakoa, bere gainazalean SEI film bat osatuz, bere Elektrolitoaren erreakzioa inhibituz. Elektrolitoa beti dago zuzenean kontaktuan Li4Ti5O12-ren gainazalarekin karga eta deskargan zehar, eta ondorioz Li4Ti5O12 materialaren gainazala etengabe murrizten da, Li4Ti5o12 bateriaren flatulentziaren arrazoi nagusia izan daitekeena.

Gasaren osagai nagusiak H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, etab. Litio titanatoa elektrolitoan bereizita murgiltzen denean, CO2 soilik sortzen da, eta NCM material batekin bateria bat prestatu ondoren, sortutako gasen artean H2, CO2, CO eta hidrokarburo gaseoso kopuru txiki bat daude, eta bateriaren ondoren, zikloan bakarrik Kargatu eta deskargatzean, H2 sortzen da, eta sortutako gasaren %502 gainditzen da. Horrek adierazten du H2 eta CO gasa sortuko dela karga eta deskargan zehar.

LIPF6 elektrolitoan dago: PF5 azido oso indartsua da, karbonatoa deskonposatzea erraza dena, eta PF5-kopurua handitzen du tenperatura igotzean. PF5 elektrolitoen deskonposizioan laguntzen du, CO2, CO eta CXHY gasa sortzen. Ikerketa garrantzitsuen arabera, H2-aren ekoizpena elektrolitoaren arrastoko uretatik dator, baina elektrolito orokorreko ur-edukia 20 ¡Á 10-6 ingurukoa da, hau da, oso baxua H2-ren etekinerako.

Shanghai Jiaotong Unibertsitatea Wu Kai-ren esperimentua grafito / NCM111 bateria gisa erabili zen. Ondorioak ondorioztatu zuen H2-ren iturria karbonatoaren deskonposizioa dela tentsio altuan. Gaur egun, hiru irtenbide daude litio titanatozko baterien kentzeko.

, Disolbatzaile-sistema; hirugarrenik, bateria-prozesuaren teknologia hobetu.