लिथियम आयन बैटरियों के गहन विश्लेषण के कारण

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

अपने उच्च जीवन के कारण, लिथियम-आयन बैटरी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उपयोग के समय के विस्तार के साथ, उभड़ा हुआ की समस्या, सुरक्षा प्रदर्शन आदर्श नहीं है और परिसंचारी क्षीणन भी अधिक गंभीर है, जिससे लिथियम बैटरी गहराई अनुसंधान का विश्लेषण और दमन होता है। प्रायोगिक अनुसंधान और विकास के अनुभव के अनुसार, लेखक लिथियम बैटरी के कारणों को दो श्रेणियों में विभाजित करता है, एक बैटरी की मोटाई के कारण उभार है (दूसरा, इलेक्ट्रोलाइटिक तरल ऑक्सीकरण के कारण उभार)। विभिन्न बैटरी प्रणालियों में, बैटरी की मोटाई के प्रमुख कारक अलग-अलग होते हैं।

उदाहरण के लिए, लिथियम टाइटेनेट नकारात्मक इलेक्ट्रोड बैटरी में, उभार के मुख्य कारक ड्रम हैं; ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रणाली में, ध्रुव की मोटाई की मोटाई और गैस आपूर्ति अधिनियम का उभार। सबसे पहले, लिथियम बैटरी के उपयोग में इलेक्ट्रोड ध्रुव की मोटाई बदल जाती है, और इलेक्ट्रोड ध्रुव की मोटाई में मोटाई में परिवर्तन होता है, विशेष रूप से ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड। मौजूदा आंकड़ों के अनुसार, लिथियम बैटरी ने उच्च तापमान भंडारण और परिसंचरण को पारित कर दिया है, जो ड्रमिंग के लिए प्रवण है, जिसमें लगभग 6% से 20% की मोटाई वृद्धि दर है, जिसमें सकारात्मक ध्रुवीय विस्तार अनुपात केवल 4% है, और नकारात्मक विस्तार अनुपात 20% है।

लिथियम बैटरी की मोटाई में परिवर्तन का मूल कारण ग्रेफाइट के सार से प्रभावित होता है। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट LICX (LIC24, LiC12 और LIC6, आदि) बनाता है, और रैखिक रिक्ति में परिवर्तन होता है, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्म आंतरिक तनाव का निर्माण होता है, जिसके परिणामस्वरूप ऋणात्मक इलेक्ट्रोड का विस्तार होता है।

नीचे दिया गया चित्र ग्रेफाइट ऋणात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट की संरचना, चार्ज और डिस्चार्ज का एक योजनाबद्ध संरचनात्मक चार्ट है। ग्रेफाइट ऋणात्मक इलेक्ट्रोड का विस्तार मुख्यतः अप्रभावी विस्तार के कारण होता है। विस्तार का यह भाग मुख्य रूप से कण आकार, चिपकने वाले एजेंट और पोल शीट की संरचना से संबंधित है।

नकारात्मक इलेक्ट्रोड का विस्तार कोर को विकृत करने का कारण बनता है, और इलेक्ट्रोड डायाफ्राम के बीच बनता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड कण एक माइक्रोक्रैक बनाते हैं, ठोस इलेक्ट्रोलाइट चरण इंटरफेस (एसईआई) फिल्म टूट जाती है और पुनः संयोजक होती है, इलेक्ट्रोलाइट का उपभोग करती है, और परिसंचारी प्रदर्शन को खराब करती है। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड ध्रुवों को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं, तथा चिपकने वाले पदार्थ की प्रकृति और ध्रुवीय शीट के संरचनात्मक पैरामीटर दो सबसे महत्वपूर्ण हैं। ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड में आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला चिपकने वाला पदार्थ एसबीआर है, अलग चिपकने वाला लोचदार मापांक, अलग यांत्रिक शक्ति, और प्लेट की मोटाई पर अलग प्रभाव पड़ता है।

फिनिश कोटिंग के बाद रोलिंग बल बैटरी में नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट की मोटाई से भी प्रभावित होता है। एक ही तनाव के तहत, चिपकने वाला लोचदार मापांक जितना बड़ा होता है, ध्रुवीयता भौतिक ठंडे बस्ते में डालने वाली छोटी होती है, चार्ज करते समय, ली + एम्बेडिंग के कारण, ग्रेफाइट जाली विस्तार; उसी समय, नकारात्मक इलेक्ट्रोड कणों और एसबीआर के विरूपण के कारण, आंतरिक तनाव पूरी तरह से जारी होता है, नकारात्मक विस्तार दर तेजी से बढ़ती है, एसबीआर प्लास्टिक विरूपण के चरण में है। विस्तार अनुपात का यह भाग एसबीआर के लोचदार मापांक से संबंधित है, जिसके कारण एसबीआर का लोचदार मापांक और ताकत बड़ी होती है, और अपरिवर्तनीय विस्तार का विस्तार छोटा होता है।

जब एसबीआर की मात्रा असंगत होती है, तो ध्रुवीय रोलर को दबाने पर दबाव अलग होता है, और दबाव अंतर ध्रुव द्वारा उत्पादित अवशिष्ट तनाव का कारण बनता है, अवशिष्ट तनाव जितना अधिक होता है, पूर्व-भौतिक शेल्विंग विस्तार, पूर्ण बिजली और खाली बिजली विस्तार अनुपात; कम एसबीआर सामग्री, रोलिंग का दबाव जितना छोटा होता है, कम भौतिक अलमारियों, पूर्व-बिजली और खाली इलेक्ट्रोकोसिटिस का विस्तार अनुपात, छोटा नकारात्मक विस्तार कोर को विकृत करने का कारण बनता है, नकारात्मक को प्रभावित करता है लिथियम की डिग्री लिथियम और ली + प्रसार दर है, जिससे बैटरी चक्र प्रदर्शन पर गंभीर प्रभाव उत्पन्न होता है। दूसरा, बैटरी गैस के कारण बल्क बैटरी का आंतरिक गैस सेवन एक और महत्वपूर्ण कारण है जो बैटरी के उभार का कारण बनता है, चाहे वह बैटरी तापमान चक्र, उच्च तापमान चक्र, उच्च तापमान शेल्विंग हो, यह उभरी हुई गैस के विभिन्न डिग्री का उत्पादन करता है। वर्तमान शोध परिणामों के अनुसार, विद्युत कोर सूजन का सार इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन के कारण होता है।

इलेक्ट्रोलाइट अपघटन के दो मामले हैं, एक इलेक्ट्रोलाइट की अशुद्धता है, जैसे नमी और धातु की अशुद्धियाँ इलेक्ट्रोलाइटिक द्रव को विघटित करती हैं, और दूसरा इलेक्ट्रोलाइटिक द्रव का बहुत कम होना, जो चार्जिंग के दौरान अपघटन का कारण बनता है, और इलेक्ट्रोलाइट में इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने के बाद ईसी, डीईसी जैसे सॉल्वैंट्स उत्पन्न होते हैं, और मुक्त कण प्रतिक्रियाओं के प्रत्यक्ष परिणाम हाइड्रोकार्बन, एस्टर, ईथर और सीओ 2 आदि हैं। लिथियम बैटरी असेंबली पूरी होने के बाद, पूर्व निर्धारित प्रक्रिया के दौरान गैस की एक छोटी मात्रा उत्पन्न होती है, और ये गैसें अपरिहार्य हैं, और तथाकथित विद्युत कोर अपरिवर्तनीय क्षमता हानि स्रोत हैं। प्रथम चार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, इलेक्ट्रॉन बाह्य सर्किट के बाद ऋणात्मक इलेक्ट्रोड के विद्युत अपघटनी विलयन के साथ विद्युत अपघटनी विलयन में पहुंचते हैं, जिससे गैस बनती है।

इस प्रक्रिया में, ग्रेफाइट ऋणात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर SEI का निर्माण होता है, SEI की मोटाई बढ़ने के साथ, इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रोलाइट के निरंतर ऑक्सीकरण में प्रवेश नहीं कर सकते हैं। बैटरी जीवन के दौरान, इलेक्ट्रोलाइट में अशुद्धियों या नमी के कारण आंतरिक गैस की मात्रा धीरे-धीरे बढ़ेगी। इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति के लिए गंभीर बहिष्कार की आवश्यकता होती है, और नमी नियंत्रण सख्त नहीं होता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान स्वयं सख्त नहीं है, और बैटरी पैक को पानी में सख्ती से पेश नहीं किया जाता है, कोणीय वितरण का कारण बनता है, और बैटरी का ओवरटिलाइजेशन बैटरी के गैस उत्पादन में भी तेजी लाएगा। गति, बैटरी विफलता का कारण. विभिन्न प्रणालियों में बैटरी उत्पादन की मात्रा भिन्न होती है।

ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड बैटरी में, गैस उत्पादन का कारण मुख्य रूप से एसईआई फिल्म गठन के कारण होता है, बैटरी में नमी पार हो जाती है, और रासायनिक प्रवाह असामान्य होता है, पैकेज खराब होता है, और लिथियम टाइटेनेट में बैटरी फ्लोरोसेंट अनुपात एनसीएम बैटरी सिस्टम अधिक गंभीर होना चाहिए। इलेक्ट्रोलाइट में अशुद्धियों, नमी और प्रक्रियाओं के अलावा, ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड से एक और अंतर यह है कि लिथियम टाइटेनेट ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड बैटरी की तरह नहीं हो सकता है, इसकी सतह पर एक एसईआई फिल्म का निर्माण होता है, जो इसकी इलेक्ट्रोलाइट प्रतिक्रिया को बाधित करता है। चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान इलेक्ट्रोलाइट हमेशा Li4Ti5O12 की सतह के सीधे संपर्क में रहता है, जिसके परिणामस्वरूप Li4Ti5O12 सामग्री की सतह में निरंतर कमी आती है, जो Li4Ti5o12 बैटरी के पेट फूलने का मूल कारण हो सकता है।

गैस के मुख्य घटक H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8 आदि हैं। जब लिथियम टाइटेनेट को इलेक्ट्रोलाइट में अलग से डुबोया जाता है, तो केवल CO2 का उत्पादन होता है, और एनसीएम सामग्री के साथ बैटरी तैयार करने के बाद, उत्पन्न गैसों में H2, CO2, CO और गैसीय हाइड्रोकार्बन की एक छोटी मात्रा शामिल होती है, और बैटरी के बाद, केवल चक्र में जब चार्ज और डिस्चार्जिंग होती है, तो H2 उत्पन्न होता है, और उत्पन्न गैस में, H2 सामग्री 50% से अधिक होती है। इससे पता चलता है कि चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान H2 और CO गैस उत्पन्न होगी।

इलेक्ट्रोलाइट में LIPF6 मौजूद है: PF5 एक बहुत मजबूत एसिड है, जो कार्बोनेट के अपघटन का कारण बनता है, और तापमान वृद्धि के साथ PF5 की मात्रा में वृद्धि करता है। PF5 इलेक्ट्रोलाइट अपघटन में योगदान देता है, जिससे CO2, CO और CXHY गैस उत्पन्न होती है। प्रासंगिक शोध के अनुसार, H2 का उत्पादन इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद पानी से होता है, लेकिन सामान्य इलेक्ट्रोलाइट में पानी की मात्रा लगभग 20 ¡Á 10-6 होती है, जो H2 की उपज के लिए बहुत कम है।

शंघाई जियाओतोंग विश्वविद्यालय वू काई के प्रयोग को ग्रेफाइट / एनसीएम 111 के लिए बैटरी के रूप में इस्तेमाल किया गया था। निष्कर्ष यह निकला कि H2 का स्रोत उच्च वोल्टेज के तहत कार्बोनेट का अपघटन है। वर्तमान में, लिथियम टाइटेनेट बैटरी के दमन के लिए तीन समाधान हैं।

, विलायक प्रणाली; तीसरा, बैटरी प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में सुधार।