Analyse fan &39;e oarsaak analyze fan lithium batterij kapasiteit attenuation

著者：Iflowpower – Fornitur Portable Power Station

Yn in lithium-ion-batterij wurdt de kapasiteitsbalâns útdrukt as de massaferhâlding fan &39;e positive elektrode nei de negative elektrode, nammentlik:<000000>gamma;= m + / m- =δXC- /δYC + boppeste formule C ferwiist nei de teoretyske coulomb-kapasiteit fan &39;e elektrode,δlyts,δY ferwiist nei in gemyske metering fan lithium-ionen ynbêde yn in negative elektrode en in positive elektrode. It kin sjoen wurde út de boppesteande formule dat de massa ratio fan de twa poalen is in berop dwaan op it oantal coulomb kapasiteit en syn respektivelike omkearbere lithium ionen neffens de twa poalen. Algemien feroarsaket de lytsere massa ratio it ûnfolsleine gebrûk fan de negative elektrodes materiaal; de gruttere massa ratio kin hawwe in feilichheid gefaar fanwege de negative elektrodes wurdt overchaired.

Koartsein, yn &39;e meast optimalisearre kwaliteitsferhâlding is batterijprestaasjes optimaal. Yn ferbân mei it ideale Li-ION-batterijsysteem, yn syn syklusperioade, wurdt de ynhâldskwantiteit net feroare, en de earste kapasiteit yn elke syklus is in bepaalde wearde, mar de eigentlike situaasje is folle komplisearre. Elke side-reaksje dy&39;t lithium-ionen of elektroanen kin ferskine of konsumearje kin in feroaring yn &39;e batterijkapasiteitsbalâns feroarsaakje, as ienris de kapasiteitsbalâns fan&39; e batterij foarkomt, is dizze feroaring ûnomkearber, en kin wurde sammele troch meardere syklusen, en de batterijprestaasjes bart.

Serieuze ynfloed. Dêrnjonken is d&39;r, útsein foar it oksidaasjebehâld fan it lithium-ion, in grut oantal side-reaksjes, lykas elektrolytanalyse, ûntbining fan aktive stof, metaallithiumdeposysje, ensfh. Orizjinele ien: overcharge 1, grafyt negative overcharge: As de batterij wurdt overladen, de lithium ion wurdt maklik fermindere yn de negative oerflak: de ôfset lithium wurdt bedutsen mei de negative oerflak, blokkearjende lithium ynbêde.

De discharge effisjinsje wurdt fermindere en kapasiteit ferlies, it orizjineel: 1 kin wurde fermindere troch cyclic lithium; 2 deponearre metalen lithium en solvent of stipe elektrolyt om Li2CO3, LIF of oare produkten te foarmjen; 3 metalen lithium wurdt meastal foarme tusken de negative elektrodes en it diafragma, mooglik De poaren fan it blokkearjende diafragma fergruttet de ynterne wjerstân fan de batterij ;. Fluch opladen, te grutte aktuele tichtens, slimme negative polarisaasje, lithiumdeposysje sil dúdliker wêze. Dizze situaasje is maklik te foarkommen yn in gelegenheid fan &39;e negative elektrode aktyf.

Lykwols, yn it gefal fan hege opladen taryf, de ôfsetting fan metaal lithium kin foarkomme sels as it oanpart fan de positive en negative elektrodes aktyf is normaal. 2, de positive presyzje reaksje is te leech as de positive elektrode aktive wjerstân is te leech, en it is maklik te laden. De positive oergong feroarsaket dat it kapasiteitsferlies komt troch it foarkommen fan elektrogemyske inerte stoffen (lykas CO3O4, MN2O3, ensfh.).

), dy&39;t de kapasiteitsbalâns tusken elektroden fersteurt, en har kapasiteitsferlies is ûnomkearber. (1) liycoo2liycoo2→(1-y) / 3 [CO3O4 + O2 (G)] + Ylicoo2Y <0.4 Simultaneous positive electrode material analyzes oxygen in a sealed lithium ion battery to analyze the oxygen due to the absence of re-reactive reaction (such as the formation of H2O) and the combustible gas in the electrolyte analysis At the same time, the consequences will be unimaginable.

(2)λ-MnO2 lithium mangaan reaksje komt foar yn in steat dêr&39;t de lithium mangaan okside is folslein decentr:λ-Mno2→Mn2O3 + O2 (G) 3, de elektrolyt wurdt oksidearre as de elektrolyt wurdt oksidearre as de druk heger is as 4.5V, en de elektrolyt (bgl.

, Li2CO3) en it gas wurde oksidearre, en dizze ûnoplosberens sille de mikropoaren fan &39;e elektrode blokkearje. De migraasje fan lithiumionen feroarsaket kapasiteitsferlies yn &39;e syklus. Beynfloedzjen fan it taryf fan oksidaasje: it type en oerflakgrutte fan &39;e conductive agint (koalstofswart, ensfh.

) tafoege troch de positive elektrode materiaal oerflak gebiet grutte samler materiaal (koalstof swart, ensfh) yn de op it stuit brûkte electrolytic oplossing, EC / DMC wurdt beskôge te hawwen de heechste oksidaasjegetal kapasiteit. It elektrogemyske oksidaasjeproses fan &39;e oplossing wurdt algemien útdrukt as: oplossing→Oxidaasjeprodukten (gassen, oplossingen en fêste stoffen) + NE-elke solventoksidaasje kin de konsintraasje fan &39;e elektrolyt ferheegje, de elektrolytstabiliteit wurdt ferlege, en de kapasiteit fan&39; e batterij is úteinlik.

Stel dat elke kear in lyts part fan &39;e elektrolyt konsumearret as it wurdt opladen, dan is mear elektrolyt yn batterijmontage. Foar konstante konteners betsjut dit dat in lytse hoemannichte aktive stof wurdt laden, wat in fermindering fan &39;e earste kapasiteit feroarsaakje sil. Fierder, as in bêst produkt optreedt, wurdt in passivaasje film foarme op it oerflak fan &39;e elektrodes, dat sil feroarsaakje de batterij te fergrutsjen de útfier spanning fan de batterij.

Orizjineel 2: Electrolyte (Reverting) I Op de elektrodes analyze 1 It ferminderjen fan de batterij kapasiteit, de electrolyte reduksje reaksje tsjin de batterij kapasiteit en circulating libben sil negatyf beynfloedzje, en troch de reduksje fan it gas te fergrutsjen de batterij, dêrmei liedend ta feiligens problemen. De positive elektrode analyse spanning is meastal grutter as 4.5V (relatearre oan Li / Li +), dus se binne net maklik te analysearjen yn de positive.

Ynstee dêrfan binne elektrolyten mear farieare om te analysearjen. 2, electrolyte wurdt analysearre op de negative elektrodes: de electrolyte is net heech yn grafyt en oare pitonal koalstof negativen, en it is maklik om te reagearjen as it is ûnomkearber. De electrolytic oplossing analyze op it momint fan primêre lading en ûntlading sil foarmje in passivation film op it oerflak fan &39;e elektrodes, en de passivation film kin foarkomme fierdere analyze fan electrolyte en koalstof negative elektrodes.

Sa wurdt de strukturele stabiliteit fan &39;e koalstofnegative elektrode behâlden. Ideal is de reduksje fan &39;e elektrolyt beheind ta it formaasjestadium fan&39; e passiveringsfilm, en it proses komt net mear foar as de syklus stabyl is. De reduksje fan &39;e formaasje fan&39; e elektrolytsâlt fan &39;e passivaasjefilm is belutsen by de formaasje fan&39; e passiveringsfilm, dy&39;t de stabilisaasje fan &39;e passivaasjefilm fasilitearret, mar it oploste materiaal dat wurdt fermindere nei it solvent wurdt negatyf beynfloede troch it solvent-reduksjeprodukt; (2) electrolyte sâlt reduksje De konsintraasje fan de electrolytic oplossing waard fermindere, en úteinlik feroarsake batterij kapasiteit (LiPF6 reduksje te generearjen LIF, LiXPF5-X, PF3O en PF3); (3) De formaasje fan &39;e passivaasjefilm is om lithium-ionen te konsumearjen, wêrtroch&39;t de poalkapasiteit ûnbalâns kin wurde.

De hiele batterij wurdt fermindere. (4) As d&39;r crack is op &39;e passiveringsfilm, kin it solventmolekule oerdroegen wurde om de passiveringsfilm te dikke te meitsjen, dy&39;t net allinich mear lithium ferbrûkt, mar it is mooglik om de mikropoaren op it oerflak fan&39; e koalstof te blokkearjen, wat resulteart yn lithium kin net ynbêde en ûntslein wurde. Resultaat yn ûnomkearbere kapasiteitsferlies. Foegje wat anorganyske tafoegings ta, lykas CO2, N2O, CO, SO2, ensfh.

, kin fersnelle de foarming fan de passivation film, en kin inhibit de symbolisaasje en analyze fan it solvent, en de tafoeging fan de kroan ether organyske additieven hat itselde effekt, wêrby&39;t 12 kroan 4 ether is bêste. Faktors fan filmfoarmjende kapasiteitsferlies: (1) Soart koalstof; (2) electrolyte yngrediïnten; (3) tafoegings yn elektrodes of electrolyte. BLYR is fan betinken dat de ion útwikseling reaksje foarútgong fan it oerflak fan it aktive materiaal nei syn kearn, de foarme nije faze wurdt begroeven, en it oerflak fan de dieltsjes foarmje in lege ion en elektron conductivity, dus de spinel nei opslach.

Mear polarisaasje dan opslach. ZHANG ûntdekt de ferlykjende ûntbining fan it AC-impedânsjespektrum foar en nei it elektrodesmateriaal, mei it nije oantal syklusen, is de wjerstân fan &39;e oerflakpassivaasjelaach ferhege, en de ynterfacekapasitânsje wurdt fermindere. It reflektearjen fan de dikte fan &39;e passiveringslaach wurdt tafoege mei it oantal syklusen.

De ûntbining fan mangaan en de analyze fan &39;e elektrolyt resultearje yn&39; e foarming fan &39;e passiveringsfilm, en de hege temperatuerbetingsten binne mear befoarderlik foar dizze reaksjes. Dit sil feroarsaakje in yndirekte wjerstân fan de aktive materiaal dieltsjes en de tanimming fan Li + migraasje ferset, dêrmei tanimmende de polarisaasje fan de batterij, en de lading en ûntslach is net folslein, en de kapasiteit wurdt fermindere. II electrolytic oplossing reductant meganisme electrolyte faak befettet ûnreinheden lykas soerstof, wetter, koalstofdiokside, en oksidative reaksjes foarkomme tidens batterij lading en discharge proses.

It reduksjemeganisme fan &39;e elektrolyt omfettet oplosmiddelreduksje, elektrolytreduksje en ûnreinensreduksje trije aspekten: 1, de reduksje fan&39; e solventreduksje PC en EC omfettet in elektroanenreaksje op it twadde elektroanyske reaksjeproses, de twadde elektronreaksje foarmet Li2CO3: FONG, ensfh.

li / li +), PC / EC generearret elektrogemyske reaksje op grafyt, produsearret CH = CHCH3 (G) / CH2 = CH2 (G) en LiCO3 (s), Resultaat yn ûnomkearbere kapasiteit ferlies op grafyt elektroden. Aurbach et al foar in breed ferskaat oan electrolyte reduksje meganisme en syn produkten op in metalen lithium elektrodes en koalstof-basearre elektrodes, fûn dat RocO2Li en propylene barde yn in elektroanyske reaksje meganisme fan PC. Roco2li is tige gefoelich foar spoarwetter.

Tight produkt is Li2CO3 en propylene, mar der is gjin Li2CO3 yn it drogen gefal. Ein-Eliy rapportearre dat in electrolyte makke fan diethyl carbonate (DEC) en diomethymethane (DMC), de reaksje reaksje komt yn &39;e batterij, en methyl carbonate (EMC) wurdt foarme, en der is in bepaald ferlies fan kapasiteit ferlies. Impact.

2, de reduksje reaksje fan &39;e reduksje electrolyte fan&39; e electrolyte wurdt algemien beskôge te wêzen belutsen by de foarming fan it oerflak fan &39;e koalstof elektrodes, en dêrom, de soarten en konsintraasjes dêrfan sil beynfloedzje de prestaasjes fan de koalstof elektrodes. Yn guon gefallen, de reduksje fan de electrolyte draacht by oan de stabiliteit fan de koalstof oerflak, en kin foarmje de winske passivation laach. It wurdt algemien leaud dat de stypjende electrolyte is makliker te ferminderjen as de solvent, en de reduksje produkt opname yn de negative elektrodes ôfset film en beynfloedet de kapasiteit attenuation fan de batterij.

Ferskate reduksjereaksjes dy&39;t elektrolyten stypje, kinne as folgjend foarkomme: 3, de wetterynhâld yn &39;e ûnreinensreduksje (1) De wetterynhâld yn&39; e elektrolyt sil LiOH (S) en Li2O-ôfslachlagen produsearje, dy&39;t net befoarderlik is foar lithium-ion-ynbêding, wêrtroch ûnomkearber kapasiteitsferlies feroarsaakje: H2O + E→OH- + 1 / 2H2OH- + Li +→LiOH (s) LiOH + Li ++ E-→Li2O (S) + 1 / 2H2 produsearret LiOH (S) te deponearje it oerflak fan &39;e elektrodes, foarmje in grut oerflak film hawwende in grutte ferset, hindering Li + ynbêde grafyt elektroden, resultearret yn ûnomkearbere kapasiteit ferlies. Medium wetter yn it oplosmiddel (100-300×10-6) D&39;r is gjin effekt op grafytelektrodeprestaasjes. (2) CO2 yn it solvent kin wurde fermindere op &39;e negative elektrode om CO en LiCO3 (S) te foarmjen: 2CO2 + 2E- + 2LI +→Li2CO3 + COCO sil fergrutsje de batterij yn &39;e batterij, wylst Li2CO3 (S) fergruttet batterij ferset fergruttet batterij prestaasjes.

(3) De oanwêzigens fan soerstof yn it solvent foarmet ek Li2O omdat it potinsjele ferskil tusken it metaal lithium en de koalstof fan folslein parallel lithium is lyts, en de reduksje fan de electrolyte op koalstof is fergelykber mei de reduksje yn lithium. Oarspronklik 3: Self-discharge self-discharge betsjut dat de batterij is natuerlik ferlern yn net brûkte steat. Lithium-ion batterij sels-ûntlading resultaten yn twa gefallen: ien is omkearbere kapasiteit ferlies; de twadde is it ferlies fan ûnomkearbere kapasiteit.

It omkearbere kapasiteitsferlies betsjut dat de kapasiteit fan it ferlies kin wurde weromfûn by it opladen, en it net-omkearbere kapasiteitsferlies wurdt omkeard, en de positive en negative elektrodes kinne brûkt wurde yn mikro-selgebrûk mei de elektrolyt yn &39;e oplaadstatus, en lithiumion is ynbêde en ferlitten, posityf en negatyf ynbêde en út. De ynbêde lithiumionen binne allinich besibbe oan de lithiumionen fan &39;e elektrolyt, en de positive en negative elektrodekapasiteit is dêrom unbalansearre. Dit diel fan it kapasiteitsferlies kin net weromhelle wurde by it opladen.

Sa as: Lithium mangaan okside positive elektrode en oplosmiddel kin generearje sels-ûntlading feroarsake troch sels-ûntlading: oplosmiddel molekulen (bgl, PC) wurde oksidearre as mikrobiele sellen op it oerflak fan conductive materiaal koalstof swart of hjoeddeiske floeistof: deselde, negative elektrode aktive stof. (lykas LiPF6).

It lithium-ion wurdt fan &39;e negative elektrode fan&39; e mikrocontroller fuortsmiten as de negative elektrode fan &39;e oplaadstatus: selsûntladingsfaktoaren: Produksjeproses fan positive elektrodematerialen, batterijproduksjeproses, elektrolyteigenskippen, temperatuer, tiid. De self-discharge taryf wurdt strak regele troch solvent oksidaasjegetal, sadat de stabiliteit fan it solvent beynfloedet de opslach libben fan &39;e batterij. De oksidaasje fan &39;e solvent komt foar yn it oerflak fan&39; e koalstofswart, en it koalstofswarte oerflak kin de sels-ûntladingsrate kontrolearje, mar foar it LIMN2O4 positive elektrodemateriaal, ferminderje it oerflak fan it aktive materiaal ek strak, en it hjoeddeistige samlerflak stiet foar it brûken fan solventoksidaasje kin net wurde negearre.

De stroom dy&39;t troch it diafragma fan &39;e batterij lekt is, kin ek selsûntslach yn&39; e lithium-ion-batterij feroarsaakje, mar it proses wurdt beheind troch it diafragma-resistinsje, op in heul leech taryf, en hat neat te krijen mei de temperatuer. Yn betinken nommen dat de sels-ûntlading taryf fan &39;e batterij is sterk ôfhinklik sterk op&39; e temperatuer, dit proses is net in kritysk meganisme yn sels-discharge. As de negative elektrode is yn &39;e steat fan genôch elektrisiteit, de ynhâld fan&39; e batterij wurdt ferneatige, wat sil resultearje yn permaninte kapasiteit ferlies.