Raisons de l&39;analyse approfondie des batteries lithium-ion

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En raison de sa durée de vie élevée, la batterie lithium-ion est largement utilisée, avec l&39;extension du temps d&39;utilisation, le problème de gonflement, les performances de sécurité ne sont pas idéales et l&39;atténuation de la circulation est également plus grave, provoquant l&39;analyse et la suppression de la recherche approfondie sur la batterie au lithium. Selon l&39;expérience de recherche et de développement expérimental, l&39;auteur divise les causes des batteries au lithium en deux catégories, l&39;une est le gonflement causé par l&39;épaisseur de la batterie (la seconde est due au gonflement de l&39;oxydation du liquide électrolytique). Dans différents systèmes de batteries, les facteurs dominants de l’épaisseur de la batterie sont différents.

Par exemple, dans la batterie à électrode négative en titanate de lithium, les principaux facteurs de gonflement sont le tambour ; dans le système d&39;électrode négative en graphite, l&39;épaisseur du pôle et le gonflement de l&39;alimentation en gaz. Premièrement, l&39;épaisseur du pôle de l&39;électrode est modifiée lors de l&39;utilisation de batteries au lithium, et l&39;épaisseur du pôle de l&39;électrode ayant un changement d&39;épaisseur, en particulier l&39;électrode négative en graphite. Selon les données existantes, la batterie au lithium a subi un stockage et une circulation à haute température, ce qui est sujet au tambourinage, avec un taux de croissance d&39;épaisseur d&39;environ 6% à 20%, dans lequel le rapport d&39;expansion polaire positif n&39;est que de 4% et le rapport d&39;expansion négatif est de 20%.

La cause profonde du gonflement de l&39;épaisseur des batteries au lithium est affectée par l&39;essence du graphite. Le graphite de l&39;électrode négative forme LICX (LIC24, LiC12 et LIC6, etc.), et l&39;espacement linéaire change, entraînant la formation d&39;une contrainte interne microscopique, entraînant une expansion de l&39;électrode négative.

La figure ci-dessous est un schéma structurel de la structure de la plaque d&39;électrode négative en graphite en place et en charge et décharge. L&39;expansion de l&39;électrode négative en graphite est principalement causée par une expansion inefficace. Cette partie de l&39;expansion est principalement liée à la structure de la taille des particules, à l&39;agent adhésif et à la feuille polaire.

L&39;expansion de l&39;électrode négative provoque la déformation du noyau, et l&39;électrode se forme entre le diaphragme, et les particules de l&39;électrode négative forment une microfissure, le film d&39;interface de phase électrolyte solide (SEI) est rompu et recombinant, consommant l&39;électrolyte et détériorant les performances de circulation. De nombreux facteurs affectent les pôles de l&39;électrode négative, et la nature de l&39;adhésif et les paramètres structurels de la feuille polaire sont les deux plus importants. L&39;adhésif couramment utilisé dans l&39;électrode négative en graphite est le SBR, avec un module d&39;élasticité adhésif différent, une résistance mécanique différente et des effets différents sur l&39;épaisseur de la plaque.

La force de roulement après le revêtement de finition est également affectée par l&39;épaisseur de la plaque d&39;électrode négative dans la batterie. Sous la même contrainte, plus le module d&39;élasticité de l&39;adhésif est grand, plus le rayonnage physique de polarité est petit, lors de la charge, en raison de l&39;enrobage Li +, l&39;expansion du réseau de graphite ; en même temps, en raison de la déformation des particules d&39;électrode négative et du SBR, la contrainte interne est complètement libérée, ce qui fait augmenter fortement le taux d&39;expansion négative, le SBR est au stade de la déformation plastique. Cette partie du rapport d&39;expansion est liée au module d&39;élasticité du SBR, ce qui conduit à ce que plus le module d&39;élasticité et la résistance du SBR sont grands, et plus l&39;expansion de l&39;expansion irréversible est petite.

Lorsque la quantité de SBR est incohérente, la pression est différente lorsque le rouleau polaire est pressé, et la différence de pression provoque la contrainte résiduelle produite par le pôle, plus la contrainte résiduelle est grande, conduisant à l&39;expansion de l&39;étagère pré-physique, à l&39;électricité complète et au rapport d&39;expansion de la puissance à vide ; moins la teneur en SBR est élevée, plus la pression du laminage est faible, moins les étagères physiques, le rapport d&39;expansion de la pré-électricité et de l&39;électrocosite à vide est faible, plus l&39;expansion négative provoque la déformation du noyau, affecte le négatif Le degré de lithium est le taux de diffusion du lithium et du Li +, générant ainsi un impact sérieux sur les performances du cycle de la batterie. Deuxièmement, l&39;admission de gaz interne de la batterie en vrac causée par le gaz de la batterie est une autre raison importante qui provoque le gonflement de la batterie, qu&39;il s&39;agisse du cycle de température de la batterie, du cycle à haute température, du stockage à haute température, il produit différents degrés de gaz bombé. Selon les résultats de recherche actuels, l’essence du gonflement du noyau électrique est causée par la décomposition de l’électrolyte.

Il existe deux cas de décomposition de l&39;électrolyte, l&39;un est une impureté de l&39;électrolyte, telle que l&39;humidité et les impuretés métalliques pour décomposer le fluide électrolytique, et l&39;autre est une quantité trop faible de fluide électrolytique, ce qui provoque la décomposition pendant la charge, et dans l&39;électrolyte Des solvants tels que EC, DEC sont générés après l&39;obtention d&39;électrons, et les conséquences directes des réactions radicalaires sont les hydrocarbures, les esters, les éthers et le CO2, etc. Une fois l&39;assemblage de la batterie au lithium terminé, une petite quantité de gaz est générée au cours du processus prédéterminé, et ces gaz sont inévitables, et la source dite de perte de capacité irréversible du noyau électrique. Lors du premier processus de charge et de décharge, les électrons atteignent la solution électrolytique avec la solution électrolytique de l&39;électrode négative après le circuit externe, formant un gaz.

Dans ce processus, le SEI se forme à la surface de l&39;électrode négative en graphite, avec l&39;augmentation de l&39;épaisseur du SEI, les électrons ne peuvent pas pénétrer l&39;oxydation continue de l&39;électrolyte. Au cours de la durée de vie de la batterie, le volume de gaz interne augmentera progressivement, en raison de la présence d&39;impuretés ou d&39;humidité dans l&39;électrolyte ou dans l&39;électrolyte. La présence de l&39;électrolyte nécessite une exclusion sérieuse et le contrôle de l&39;humidité n&39;est pas strict.

La solution électrolytique elle-même n&39;est pas stricte et la batterie n&39;est pas strictement introduite dans l&39;eau, la distribution angulaire est provoquée et la surutilisation de la batterie accélérera également la production de gaz de la batterie. Vitesse, provoquant une panne de batterie. Dans différents systèmes, la quantité de production de batterie est différente.

Dans la batterie à électrode négative en graphite, la cause de la production de gaz est principalement due à la formation du film SEI, l&39;humidité dans la batterie est dépassée et le flux chimique est anormal, l&39;emballage est médiocre et le rapport de fluorescence de la batterie dans le titanate de lithium Le système de batterie NCM devrait être plus sérieux. Outre les impuretés, l&39;humidité et les processus dans l&39;électrolyte, une autre différence avec l&39;électrode négative en graphite est que le titanate de lithium ne peut pas être comme une batterie à électrode négative en graphite, formant un film SEI sur sa surface, inhibant sa réaction électrolytique. L&39;électrolyte est toujours directement en contact avec la surface du Li4Ti5O12 pendant la charge et la décharge, ce qui entraîne une réduction continue de la surface du matériau Li4Ti5O12, ce qui peut être la cause première des flatulences de la batterie Li4Ti5o12.

Les principaux composants du gaz sont H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, etc. Lorsque le titanate de lithium est immergé séparément dans l&39;électrolyte, seul du CO2 est produit, et après avoir préparé une batterie avec un matériau NCM, les gaz générés comprennent H2, CO2, CO et une petite quantité d&39;hydrocarbures gazeux, et après la batterie, uniquement dans le cycle Lors de la charge et de la décharge, du H2 est généré, et dans le gaz généré, la teneur en H2 dépasse 50 %. Cela indique que du gaz H2 et CO seront générés pendant la charge et la décharge.

LIPF6 existe dans l&39;électrolyte : PF5 est un acide très fort, qui est facile à provoquer la décomposition du carbonate et à augmenter la quantité de PF5 avec l&39;augmentation de la température. Le PF5 contribue à la décomposition de l&39;électrolyte, produisant du CO2, du CO et du gaz CXHY. Selon des recherches pertinentes, la production de H2 provient de traces d&39;eau dans l&39;électrolyte, mais la teneur en eau dans l&39;électrolyte général est d&39;environ 20 ¡Á 10-6, ce qui est très faible pour le rendement de H2.

L&39;expérience de Wu Kai de l&39;Université Jiaotong de Shanghai a été utilisée comme batterie pour le graphite / NCM111. La conclusion a été que la source de H2 est la décomposition du carbonate sous haute tension. Il existe actuellement trois solutions pour supprimer les batteries au titanate de lithium.

Système de solvant ; troisièmement, améliorer la technologie du processus de batterie.