Why is the lithium ion battery fail? What should I pay attention to?

2022/04/08

Szerző: Iflowpower –Hordozható erőmű szállítója

A kereskedelemben kapható lítium-ion akkumulátorok gyakran bizonyos meghibásodásokat okoznak használat vagy tárolás során, ideértve a kapacitás csillapítását, a megnövekedett belső ellenállást, a nagyítás csökkenését, a gáztermelést, a szivárgást, a rövidzárlatot, a deformációt, a hőszabályozást, a lítiumelemzést stb.. A lítium-ion akkumulátorok teljesítménye, megbízhatósága és biztonsága. Ezeket a meghibásodási jelenségeket az akkumulátoron belüli összetett kémiai és fizikai mechanizmusok sorozata okozza.

A hibajelenség helyes elemzése és megértése fontos cél a lítium-ion akkumulátor teljesítményének előmozdítása szempontjából. Ez a cikk az akkumulátor meghibásodását használja kiindulási pontként. A meghibásodási mechanizmushoz a hibás elemzési módszer tervezése, a hibaelemzési folyamat tervezése egyszerű bevezetés, és a korrelációelemzés esete a kapacitáscsillapítás, a hőszabályozás és a gáztermelés szempontjából.

1. A lítium-ion akkumulátor meghibásodási teljesítménye és meghibásodási mechanizmusa (1) Kapacitáscsillapítás: az ion akkumulátorok kapacitáscsillapítása. Fontos szempontok a reverzibilis kapacitáscsillapítás és az irreverzibilis kapacitáscsillapítás. A megfordítható kapacitáscsillapítás visszaállíthatja a veszteség kapacitását az akkumulátor töltő- és kisütési rendszerének beállításával és az akkumulátor használati környezetének javításával; és a nem reverzibilis kapacitáscsillapítás visszafordíthatatlan változás az akkumulátor belsejében, helyrehozhatatlan kapacitásvesztés lép fel..

Az akkumulátor kapacitásának csillapítási hibájának gyökere az anyag meghibásodása, és ez szorosan összefügg az olyan objektív tényezőkkel, mint az akkumulátor gyártási folyamata, akkumulátorhasználat. Az anyag szempontjából fontos a meghibásodás oka. A pozitív elektróda anyagának szerkezeti hibája érvénytelen, a negatív felületi SEI átmenet növekedése, az elektrolit bomlása és károsodása, kollektív folyadékkorrózió, rendszer mikro szennyeződései stb..

[2]. (2) Belső ellenállás-növekedés: A lítium-ion akkumulátor belső ellenállása az akkumulátorrendszerben zajló elektrontranszport és ionátviteli folyamattal függ össze.. Fontos megosztani az ohmos ellenállást és a polarizált belső ellenállást, beleértve a polarizált belső ellenállást is. Fontos, hogy az elektrokémiai polarizáció okozza, az elektrokémiai polarizáció és a koncentráció kettő..

A lítium-ion akkumulátorok megnövekedéséhez vezető fontos tényezők az akkumulátor-kulcs anyagokra és az akkumulátorhasználati környezetekre oszthatók. hazám Tudományos és Technológiai Egyeteme, Yongchun stb. [3] Használjon szinkron sugárzási technológiát, hogy átmeneti elemeket javasoljon az átmeneti elemhez.

Az esetleges késés és feszültséggyengülés oka: azt mutatja, hogy a kulcsfontosságú anyagok abnormalitása növekszik és az akkumulátor polarizációja az akkumulátorrendszerben. Befolyásoló tényezők. (3) Rövidzárlat: A rövidzárlati teljesítmény a következőkre osztható: 1 rövidzárlat a réz/alumínium agglomeráció között; 2 membrán meghibásodása az elektronszigetelés elvesztése vagy rés pozitív, negatív enyhén érintkezik, részleges felmelegedés, további töltés és kisülés következik be. A folyamat során a négy hétre átterjedhet, kontrollálatlan termikus kialakítással [4]; 3 A pozitív szuszpenzióban lévő átmeneti fémszennyeződések nem távolítják el a tiszta, átszúrt membránt, és nem okoznak belső rövidzárlatot a negatív elektród lítium által delegált kristálytermelése; 4 lítium-delegra belső rövidzárlatot okoz [5-7].

Ezenkívül az akkumulátor tervezési, gyártási vagy összeszerelési folyamatában az ésszerűtlen tervezés és a helyi nyomás belső rövidzárlatokat is okozhat. Például a Dél-Korea Media SBS által okozott belső extrudálás oka, amely a belső és a negatív érintkezők belső rövidzárlatát okozza, ami az akkumulátor ellenőrzése alóli hőemelkedést okozhat.. Az akkumulátor túltöltése és túlnyúlása miatt belső rövidzárlatok lépnek fel.

Ez a folyadék korróziós koncentrációja és az üledékképződés miatt fontos az elektróda felületén. (4) Kitermelés: A lítium-ion akkumulátorgáz fontos a normál gáztermeléshez és a rendellenes gáztermeléshez [9]. Az akkumulátorképzés során elektrolitképződéssel járó gáz a stabil SEI film képződése során keletkező gáz normál gáztermelés..

A normál termelő gáz fontos az észter egy-/kételektronos reakciójához, és H2, CO2, C2H2 stb.. [10-11]. Az abnormális gázképződés fontos a gáz vagy a pozitív elektróda anyagának felszabadulásához, hogy felszabaduljon a gáz vagy a pozitív elektróda anyagának felszabadulása az akkumulátor ciklusában, és gyakran megjelenik a puha zsák akkumulátorban, ami az akkumulátor belső nyomását okozza..

Golyóérintkezési probléma stb. (5) A hőszabályozás túllépése: a hőszabályozás kiesése azt jelenti, hogy a lítium-ion akkumulátor belső vagy általános hőmérséklete nem szóródhat szét időben, és nagy mennyiségben halmozódhat fel belül, és további mellékhatásokat válthat ki [12-14 ]. Az 1. táblázat felsorolja a lítium-ion akkumulátor belső részén belüli gyakori forró sorokat.

Annak elkerülése érdekében, hogy a lítium-ion akkumulátorok komoly biztonsági problémákat okozzanak a hőveszteségben, gyakran alkalmaznak PTC-t, biztonsági szelepet, hővezető fóliát és egyéb intézkedéseket, míg az akkumulátor tervezése, az akkumulátor gyártási folyamata, az akkumulátor menedzsment rendszer, az akkumulátor használati környezet stb.. szisztematikusnak kell lennie. Megfontolás [15-17].

(6) Lítium: a lítium-lítium a lítium-ion akkumulátorok elöregedésének viszonylag gyakori lejárati ideje. A kifejezés formája fontos, hogy a negatív elektróda lemez felületén egy szürke, szürkés vagy szürkéskék anyagréteg legyen, amely a negatív elektróda felületén kicsapódott fém-lítium.. A 3. ábra egy gyakori lítiumjelenség.

A 4. ábra két szempontból elemzi a lítium-lítium-lítium okát az akkumulátorban, valamint elemzi a lítium előállításának és az akkumulátor gyártási folyamatának előfordulását, az akkumulátor használati környezetét (beleértve a töltő- és kisütési rendszert, valamint a töltési és kisütési környezetet). A Tsinghua Egyetem Zhang Qiang és munkatársai [18] rámutattak, hogy a dendritek növekedését befolyásoló fontos tényezők az áramsűrűség, a hőmérséklet és a teljesítmény, elektrolit adalék, mesterséges SEI, magas sókoncentrációjú elektrolit, strukturált negatív elektród hozzáadásával, az akkumulátor konfigurációjának optimalizálásával stb. Gátolja a dendritek növekedését.

A lítium-ion akkumulátorok meghibásodása a következő irányokból fontos: anyagok, tervezés és gyártás, valamint környezet. Az alakítási anyag szögéből nézve különböző meghibásodási jelenségek tulajdoníthatók az akkumulátor összetételének. 5. ábra Az 5. ábrán látható pozitív és negatív elektródaanyag természetének több-sok kapcsolata.

A 6. ábra a lítium-ion akkumulátor használati körülményei, meghibásodási mechanizmusa és meghibásodási jelensége közötti összefüggés diagramja. 2. Hibaelemzés Általános tesztelemzési módszer A lítium-ion akkumulátor meghibásodásának elemzése az akkumulátorteszt-elemzési technológiából származik, de az általános vizsgálóközpontok kimutatási elemzése.

A hibaelemzés tesztelemzése a megfelelő meghibásodási stratégiák kialakítása a különböző meghibásodási jelenségekre, a megfelelő vizsgálati módszer kiválasztása és az akkumulátorhiba-elemzés pontos lekérése.. A 7. ábra egy lítium-ion akkumulátor belső kulcsanyagának vizsgálati módszere [19]. A gyakorlati alkalmazásokban a hibaelemzés elérése érdekében meg kell akadályozni néhány olyan teszttechnológiát, amely nem rendelkezik univerzális és egyszerű promócióval, mint például az Exafs, ABF-STEM stb..

Ebből a célból a teszt tartalma szükséges tesztelésre és kiegészítő tesztekre van felosztva, például a 2. táblázat felsorol néhány általánosan használt hibaelemző tesztelemzési technológiát.. A lítium-ion akkumulátor hibaelemzés pontosságának, időszerűségének és koherenciájának biztosítása érdekében a Kínai Fizikai Akadémia lítium-ion akkumulátorhiba-elemző csapata a tisztítóenergia-laboratóriumra támaszkodik, és egy összekapcsolt, inert atmoszférájú akkumulátortesztelő platformot épített fel.. A meghibásodott lítium-ion akkumulátor szétszedhető az akkumulátor szétszerelésétől, a melléktermékek begyűjtésétől, a kulcsfontosságú anyagok különböző elemzéseitől a fennmaradó anyagokig, hogy a teljes folyamatot rendezetten lehessen végezni a kesztyűtartóban, megakadályozva a többszörös áttét kialakulását. akkumulátor anyagokat készítsen.

Szennyezés, denaturáció, meghibásodás. A 8. ábra egy összekapcsolt inert atmoszféra tesztelemző platform sematikus diagramja. 3.

A cellahiba-elemzés hatástalan elemzésére szolgáló hibaelemzési folyamat tervezése az akkumulátor hangérzékelésére, az akkumulátor roncsolásmentes tesztelésére, az akkumulátor károsodásának vizsgálatára és az átfogó elemzési jelentésre foglalható össze, amint az a 9. ábrán látható.. Az egyes elemzési fázisok vizsgálati tartalmát és módszerét az akkumulátor meghibásodási teljesítményének megfelelően választják ki és kombinálják. A tesztútvonal optimalizálása érdekében azonban az akkumulátor meghibásodási jelensége besorolható, a tervezési hibaelemzési folyamat, amint az a 10. ábrán látható, a különböző meghibásodási jelenségek különböző hibaelemzéseknek felelnek meg, ami lerövidítheti az elemzési ciklust..

4. Esetelemzés (1) Kapacitáscsillapítási hiba elemzése 2016. eset. A 11. ábra az akkumulátor pólusának töltési és kisütési viselkedését mutatja, és a friss akkumulátor korrelációs görbéje alapján határozza meg.

A teljes akkumulátor katódanyaga a teljes akkumulátorciklus során nagyobb mértékben megváltozott, ami a meghibásodás egyik fő oka. (2) A termosztát elemzési esete 2015, Finegandonalp et al. [21] Az in situ nagyfrekvenciás röntgen-tomográfiával, kombinált hőképalkotási technológiával kombinálva a két kereskedelmi forgalomban kapható LG18650 akkumulátor melegítés után megváltoztatja a belső szerkezet belső szerkezetét..

Számos olyan tényező ellátása, amelyek a lítium-ion akkumulátorok meghibásodását okozhatják, például szerkezeti deformáció, szakadás és anyagleválás, ezek előre jelezhetik a hőtermelés és -eloszlás kulcstényezőit. (3) Hozamelemzési eset 1999, Kumai et al [12] az 18650 típusú hengeres kereskedelmi forgalomban lévő lítium-ion akkumulátoron, általában használt potenciáltartományban (4.2 ~ 2.

5V), túlkisülési potenciál (<2.5V)以及过充电电位(>4.2V) gázgáz jelenség.

A túltölthető gáz fontos, mint a CO2. A normál potenciáltartományban megjelenő gáz több észter által generált alkánként fontos, a túlkisülés pedig a normálpotenciálban történő gázfelvétel elvéhez hasonló, és fontos az alkángázok, CO és CO2 képződése.. A konkrét mechanizmus a 13. ábrán látható.

4. Az LCO / MCMB akkumulátorrendszernél ZHANG és munkatársai [22] háromelektródos módszert alkalmaznak, és a lítiumpotenciált közvetlenül tanulmányozzák az akkumulátor töltési és kisütési folyamatában a lítiumpotenciál figyelésével.. Li egy referenciaelektróda, az elektrolit 1.

0 mol/llibf4 oldódás. 1:1:3 (tömegarány) EC / BL / EMC esetén a kutatási feltételek különböző áramarányok és hőmérsékletek voltak. A 14. ábrán látható az akkumulátor háromelektródos módszerrel, különböző hőmérsékleteken történő töltése és kisütése, a negatív elektródán keresztül a Li + / Li-ig A potenciálváltozás jól látható, hogy minél hosszabb a hőmérséklet, annál könnyen analizálható a lítium az teljes akkumulátortöltési folyamat, és ugyanazt a kutatási módszert alkalmazzák.

Minél nagyobb a töltőáram, annál könnyebben elemezhető a lítium következtetés. A nagyfeszültségű, nagy energiasűrűségű rendszerben az akkumulátorciklusban fellépő nem megfelelő töltési feszültség szintén lítiumtermelést okoz az akkumulátorban.. ZHANG és munkatársai [23] az LCO / MCMB akkumulátorrendszer kapacitáscsillapítási mechanizmusát tanulmányozták különböző lekapcsolási feszültségi feltételek mellett..

A keringési folyamat során a töltési zárófeszültség 4.4V, 4.5V, 4.

6V, 4.7V, és az akkumulátor szétszerelése, az XAS, SEM / EDX és egyéb módszerek használata, és megállapította, hogy a 4.A 7V-os elem nyilvánvaló.

Kapacitás csillapítás és polarizáció, a 15. ábra szerint. A szétszerelés után egy negatív elektróda SEM mutatja, hogy több lítium-delegra van, amint az a 16. ábrán látható.. A tanulmány azt mutatja, hogy a 4. év alatt.

7 V-os túltöltés esetén az LCO / MCMB kapacitáscsillapítás fontos oka a lítium, és a pozitív CO elektróda feloldódik. Következtetés A lítium-ion akkumulátorok alkalmazásai nagyon szélesek, kicsitől a mobil terminálokig, például mobiltelefonok, nagyméretű energiatárolók. A sok mobiltelefonos elektromos jármű bel- és külföldön bekövetkezett tűzrobbanása óta a megbízhatóság, a biztonság megegyezik a teljesítményükkel.

Ez a cikk röviden bemutatja a lítium-ion akkumulátor meghibásodási teljesítményét, és elemzi a lítium-ion akkumulátor meghibásodási elemzését a hibamechanizmus-kutatás, a tesztelemzési módszer és a hibaelemzési folyamattervezés fejlesztéséből.. A lítium-ion akkumulátorok meghibásodásának elemzése visszacsatolást játszik az új, nagy teljesítményű akkumulátorok fejlesztésében, ami elősegíti a fejlesztési kutatást..

LÉPJEN KAPCSOLATBA VELÜNK
Csak mondd el nekünk az Ön igényeit, többet tehetünk, mint amit el tudunk képzelni.
Küldje el a lekérdezést
Chat with Us

Küldje el a lekérdezést

Válasszon másik nyelvet
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
Aktuális nyelv:Magyar