Ástæður fyrir dýptargreiningu á litíumjónarafhlöðum

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Fournisseur de centrales électriques portables

Vegna mikils endingartíma er litíumjónarafhlaða mikið notað, með framlengingu á notkunartíma, vandamálið við að bólga, öryggisafköst eru ekki tilvalin og dreifing dempun er einnig alvarlegri, sem veldur greiningu og bælingu á litíum rafhlöðudýpt Rannsóknir. Samkvæmt tilraunarannsóknum og þróunarreynslu skiptir höfundur orsökum litíumrafhlöðu í tvo flokka, einn er bungur af völdum þykkt rafhlöðunnar (í öðru lagi vegna bólga í rafgreiningarvökvaoxun). Í mismunandi rafhlöðukerfum eru ríkjandi þættir rafhlöðunnar mismunandi.

Til dæmis, í litíum titanate neikvæðu rafskauts rafhlöðunni, eru helstu þættir bulging tromma; í grafít neikvætt rafskautakerfi, þykkt stöngþykktar og bungur gasgjafalaga. Í fyrsta lagi er þykkt rafskautsstöngarinnar breytt við notkun á litíum rafhlöðum og þykkt rafskautsstöngarinnar hefur þykktarbreytingu, sérstaklega grafít neikvæða rafskautið. Samkvæmt fyrirliggjandi gögnum hefur litíum rafhlaðan staðist háhitageymslu og hringrás, sem er viðkvæmt fyrir trommu, með þykkt vaxtarhraða um það bil 6% til 20%, þar sem jákvæða skautþensluhlutfallið er aðeins 4% og neikvæða stækkunarhlutfallið er 20%.

Grunnorsök þess að þykkt breytinga á litíum rafhlöðu bólgnar er fyrir áhrifum af kjarna grafíts. Neikvætt rafskautsgrafít myndar LICX (LIC24, LiC12 og LIC6, o.s.frv.), og línulegt bil breytist, sem leiðir til myndunar smásjárlegrar innri streitu, sem leiðir til neikvæðrar rafskauts Expand.

Myndin hér að neðan er skýringarmynd af uppbyggingu grafít neikvæðu rafskautsplötunnar á sínum stað og hleðslu og afhleðslu. Stækkun grafít neikvæða rafskautsins er aðallega af völdum óvirkrar stækkunar. Þessi hluti stækkunarinnar er aðallega tengdur uppbyggingu kornastærðar, límefni og stöngplötu.

Stækkun neikvæða rafskautsins veldur því að kjarninn afmyndast og rafskautið myndast á milli þindarinnar og neikvæðu rafskautsagnirnar mynda örsprungu, filman á fasta raflausnafasaviðmótinu (SEI) er brotin og raðbrigða, eyðir raflausn og hreinsar afköst í blóðrásinni. Það eru margir þættir sem hafa áhrif á neikvæðu rafskautsskautana og eðli límsins og byggingarfæribreytur skautplötunnar eru tveir mikilvægustu. Límið sem almennt er notað í grafít neikvæð rafskaut er SBR, mismunandi lím teygjanlegt stuðull, mismunandi vélrænni styrkur og mismunandi áhrif á þykkt plötunnar.

Veltikrafturinn eftir frágangshúðina hefur einnig áhrif á þykkt neikvæðu rafskautsplötunnar í rafhlöðunni. Undir sömu álagi, því stærri sem teygjustuðull límsins er, því minni er pólun líkamlega hillunnar, við hleðslu, vegna Li + innfellingar, grafítgrindustækkunarinnar; Á sama tíma, vegna aflögunar neikvæðu rafskautsagnanna og SBR, losnar innri streita alveg , Láttu neikvæða stækkunarhraða hækka verulega, SBR er á stigi plastaflögunar. Þessi hluti stækkunarhlutfallsins tengist teygjustuðul SBR, sem leiðir til þess að teygjustuðullinn er stærri og styrkur SBR, og því minni stækkun óafturkræfra stækkunar.

Þegar magn SBR er ósamræmi er þrýstingurinn öðruvísi þegar ýtt er á skautvalsann og þrýstingsmunurinn veldur því að afgangsálagi sem framleitt er af stönginni, því meiri sem eftirstreitan er, sem leiðir til for-líkamlegrar hillustækkunar, fulls rafmagns og tóma orkustækkunarhlutfalls; því minna SBR-innihald, því minni þrýstingur veltingarinnar, því minni líkamlegar hillur, stækkunarhlutfall forrafmagns og tóma rafknúinbólga, því minni sem neikvæða stækkunin veldur aflögun kjarnans, hefur áhrif á það neikvæða. Stig litíums er litíum og Li + dreifingarhraði, sem hefur þar með alvarleg áhrif á frammistöðu rafhlöðunnar. Í öðru lagi er innra gasinntaka lausu rafhlöðunnar af völdum rafhlöðugass önnur mikilvæg ástæða sem veldur því að rafhlaðan bólgnar, hvort sem það er hitastig rafhlöðunnar, háhitalotu, háhitahillur, það framleiðir mismunandi gráður af bólgandi gasi. Samkvæmt núverandi rannsóknarniðurstöðum er kjarni bólgu í rafkjarna af völdum niðurbrots raflausnar.

Það eru tvö tilvik um niðurbrot raflausnarinnar, annað er óhreinindi raflausnarinnar, svo sem raka og málmóhreininda til að brjóta niður raflausnarvökvann, og hitt er of lágt af raflausnarvökvanum, sem veldur niðurbrotinu við hleðslu, og í raflausninni myndast leysiefni eins og EC, DEC eftir að hafa fengið hvarf rafeindir, og beinar afleiðingar kolvetnisestera, og beinar afleiðingar vetniskolefna. og CO2 osfrv. Eftir að litíum rafhlöðusamsetningin er lokið, myndast lítið magn af gasi í fyrirfram ákveðnu ferli og þessar lofttegundir eru óumflýjanlegar og svokallaður rafkjarna óafturkræfur getustapi. Í fyrsta hleðslu- og losunarferlinu ná rafeindirnar rafgreiningarlausninni með rafgreiningarlausn neikvæða rafskautsins eftir ytri hringrásina og myndar gas.

Í þessu ferli myndast SEI á yfirborði grafít neikvæðu rafskautsins, með þykkt SEI aukningarinnar geta rafeindir ekki komist inn í samfellda oxun raflausnarinnar. Á líftíma rafhlöðunnar mun innra gasmagnið aukast smám saman, vegna óhreininda eða raka í raflausninni eða í raflausninni. Tilvist raflausnarinnar krefst alvarlegrar útilokunar og rakaeftirlit er ekki strangt.

Rafgreiningarlausnin sjálf er ekki ströng og rafhlöðupakkinn er ekki stranglega settur í vatn, skörp afgreiðsla er af völdum og ofnýting rafhlöðunnar mun einnig flýta fyrir gasframleiðslu rafhlöðunnar. Hraði, sem veldur bilun í rafhlöðu. Í mismunandi kerfum er magn rafhlöðuframleiðslu mismunandi.

Í grafít neikvæðu rafskauts rafhlöðunni er orsök gasframleiðslu aðallega vegna SEI filmumyndunar, farið yfir raka í rafhlöðunni og efnaflæði er óeðlilegt, pakkningin er léleg og rafhlaða blómstrandi hlutfallið í litíum titanate NCM rafhlöðukerfið ætti að vera alvarlegra. Auk óhreininda, raka og ferla í raflausninni er annar munur frá grafít neikvæðu rafskautinu að litíumtítanat getur ekki verið eins og grafít neikvæð rafskaut rafhlaða, myndar SEI filmu á yfirborði þess, sem hindrar raflausnviðbrögð þess. Raflausnin er alltaf í beinni snertingu við yfirborð Li4Ti5O12 við hleðslu og afhleðslu, sem leiðir til stöðugrar minnkunar á yfirborði Li4Ti5O12 efnis, sem getur verið undirrót Li4Ti5o12 vindgangur í rafhlöðu.

Helstu þættir gassins eru H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, osfrv. Þegar litíumtítanatið er sökkt sérstaklega í raflausnina myndast aðeins CO2 og eftir að rafhlaða er útbúin með NCM efni eru lofttegundirnar sem myndast H2, CO2, CO og lítið magn af loftkenndu kolvetni og eftir rafhlöðuna aðeins í hringrásinni Þegar hleðsla og losun myndast H2, og í gasinnihaldinu sem myndast fer yfir 50%. Þetta gefur til kynna að H2 og CO gas muni myndast við hleðslu og losun.

LIPF6 er til í raflausninni: PF5 er mjög sterk sýra, sem auðvelt er að valda niðurbroti á karbónati og auka magn PF5 með hækkun hitastigs. PF5 stuðlar að niðurbroti raflausna og myndar CO2, CO og CXHY gas. Samkvæmt viðeigandi rannsóknum er framleiðsla á H2 fengin úr snefilvatni í raflausninni, en vatnsinnihald í almenna raflausninni er um 20 ¡Á 10-6, sem er mjög lágt fyrir afrakstur H2.

Tilraun Shanghai Jiaotong háskólans Wu Kai var notuð sem rafhlaða fyrir grafít / NCM111. Niðurstaðan var sú að uppspretta H2 sé niðurbrot karbónats undir háspennu. Sem stendur eru þrjár lausnir fyrir bælingu á litíum titanat rafhlöðum.

, Leysikerfi; í þriðja lagi, bæta rafhlöðuvinnslutækni.