Motivi per un&39;analisi approfondita delle batterie agli ioni di litio

著者：Iflowpower – Portable Power Station ပေးသွင်းသူ

Grazie alla loro lunga durata, le batterie agli ioni di litio sono ampiamente utilizzate, ma con l&39;estensione del tempo di utilizzo, si verificano problemi di rigonfiamento, le prestazioni di sicurezza non sono ottimali e anche l&39;attenuazione della circolazione è più grave, causando l&39;analisi e la soppressione della ricerca approfondita sulle batterie al litio. Secondo l&39;esperienza di ricerca e sviluppo sperimentale, l&39;autore suddivide le cause delle batterie al litio in due categorie: una è il rigonfiamento causato dallo spessore della batteria (la seconda, dovuto al rigonfiamento dell&39;ossidazione del liquido elettrolitico). Nei diversi sistemi di batterie, i fattori dominanti dello spessore della batteria sono diversi.

Ad esempio, nella batteria all&39;elettrodo negativo al litio titanato, i fattori principali del rigonfiamento sono il tamburo; nel sistema dell&39;elettrodo negativo in grafite, lo spessore del polo e il rigonfiamento dell&39;atto di alimentazione del gas. Innanzitutto, lo spessore del polo dell&39;elettrodo cambia quando si utilizzano batterie al litio, e lo spessore del polo dell&39;elettrodo cambia, in particolare nel caso dell&39;elettrodo negativo in grafite. Secondo i dati esistenti, la batteria al litio ha superato condizioni di stoccaggio e circolazione ad alta temperatura, soggette a tamburi, con un tasso di crescita dello spessore di circa il 6% - 20%, in cui il rapporto di espansione polare positivo è solo del 4% e il rapporto di espansione polare negativo è del 20%.

La causa principale del rigonfiamento dello spessore delle batterie al litio è dovuta all&39;essenza della grafite. La grafite dell&39;elettrodo negativo forma LICX (LIC24, LiC12 e LIC6, ecc.) e la spaziatura lineare cambia, determinando la formazione di stress interno microscopico, che determina l&39;espansione dell&39;elettrodo negativo.

La figura seguente è uno schema strutturale della struttura della piastra dell&39;elettrodo negativo in grafite in posizione e della carica e scarica. L&39;espansione dell&39;elettrodo negativo in grafite è causata principalmente da un&39;espansione inefficace. Questa parte dell&39;espansione è correlata principalmente alla struttura delle dimensioni delle particelle, all&39;agente adesivo e al foglio polare.

L&39;espansione dell&39;elettrodo negativo provoca la deformazione del nucleo e l&39;elettrodo si forma tra il diaframma; le particelle dell&39;elettrodo negativo formano una microfessura, il film dell&39;interfaccia di fase dell&39;elettrolita solido (SEI) si rompe e si ricombina, consumando l&39;elettrolita e compromettendo le prestazioni di circolazione. Sono molti i fattori che influenzano i poli dell&39;elettrodo negativo; i più importanti sono la natura dell&39;adesivo e i parametri strutturali del foglio polare. L&39;adesivo comunemente utilizzato nell&39;elettrodo negativo in grafite è l&39;SBR, con diverso modulo elastico adesivo, diversa resistenza meccanica e diversi effetti sullo spessore della piastra.

La forza di rotolamento dopo la verniciatura di finitura è influenzata anche dallo spessore della piastra dell&39;elettrodo negativo nella batteria. Sotto lo stesso stress, maggiore è il modulo elastico dell&39;adesivo, minore è la polarità fisica, durante la carica, a causa dell&39;incorporamento di Li+, l&39;espansione del reticolo di grafite; allo stesso tempo, a causa della deformazione delle particelle dell&39;elettrodo negativo e dell&39;SBR, lo stress interno viene completamente rilasciato, facendo aumentare bruscamente il tasso di espansione negativa, l&39;SBR è nella fase di deformazione plastica. Questa parte del rapporto di espansione è correlata al modulo elastico dell&39;SBR, per cui quanto maggiori sono il modulo elastico e la resistenza dell&39;SBR, tanto minore è l&39;espansione dell&39;espansione irreversibile.

Quando la quantità di SBR non è costante, la pressione è diversa quando viene premuto il rullo polare e la differenza di pressione provoca lo stress residuo prodotto dal polo, maggiore è lo stress residuo, che porta all&39;espansione della scaffalatura pre-fisica, all&39;elettricità completa e al rapporto di espansione della potenza vuota; minore è il contenuto di SBR, minore è la pressione del rotolamento, minori sono le scaffalature fisiche, il rapporto di espansione della pre-elettricità e l&39;elettrocosite vuota, minore è l&39;espansione negativa che provoca la deformazione del nucleo, influenzando il negativo Il grado di litio è litio e Li + velocità di diffusione, generando così un grave impatto sulle prestazioni del ciclo della batteria. In secondo luogo, l&39;aspirazione di gas interna della batteria causata dal gas della batteria è un&39;altra causa importante che provoca il rigonfiamento della batteria, che si tratti di un ciclo di temperatura della batteria, di un ciclo ad alta temperatura o di un abbassamento ad alta temperatura, produce diversi gradi di rigonfiamento del gas. Secondo gli attuali risultati della ricerca, l&39;essenza del rigonfiamento del nucleo elettrico è causata dalla decomposizione dell&39;elettrolita.

Esistono due casi di decomposizione dell&39;elettrolita: uno è un&39;impurità dell&39;elettrolita, come umidità e impurità metalliche che decompongono il fluido elettrolitico, e l&39;altro è una quantità troppo bassa del fluido elettrolitico, che provoca la decomposizione durante la carica, e nell&39;elettrolita vengono generati solventi come EC, DEC dopo aver ottenuto elettroni, e le conseguenze dirette delle reazioni dei radicali liberi sono idrocarburi, esteri, eteri e CO2, ecc. Una volta completato l&39;assemblaggio della batteria al litio, durante il processo prestabilito viene generata una piccola quantità di gas; questi gas sono inevitabili e costituiscono la cosiddetta fonte di perdita irreversibile di capacità del nucleo elettrico. Durante il primo processo di carica e scarica, gli elettroni raggiungono la soluzione elettrolitica dell&39;elettrodo negativo dopo il circuito esterno, formando un gas.

In questo processo, l&39;SEI si forma sulla superficie dell&39;elettrodo negativo in grafite; con l&39;aumento dello spessore dell&39;SEI, gli elettroni non riescono a penetrare l&39;ossidazione continua dell&39;elettrolita. Nel corso della vita della batteria, il volume del gas interno aumenterà gradualmente, a causa di impurità o umidità presenti nell&39;elettrolita o nell&39;elettrolita stesso. La presenza dell&39;elettrolita richiede una seria esclusione e il controllo dell&39;umidità non è rigoroso.

La soluzione elettrolitica in sé non è rigorosa e il pacco batteria non viene introdotto in modo rigoroso nell&39;acqua, si verifica un&39;erogazione angolare e la sovraccaricazione della batteria accelererà anche la produzione di gas della batteria. Velocità, che causa l&39;esaurimento della batteria. La quantità di energia prodotta dalla batteria varia a seconda del sistema.

Nella batteria con elettrodo negativo in grafite, la causa della produzione di gas è dovuta principalmente alla formazione di pellicola SEI, l&39;umidità nella batteria è eccessiva e il flusso chimico è anomalo, il pacchetto è scadente e il rapporto fluorescente della batteria nel titanato di litio. Il sistema di batterie NCM dovrebbe essere più serio. Oltre alle impurità, all&39;umidità e ai processi nell&39;elettrolita, un&39;altra differenza rispetto all&39;elettrodo negativo in grafite è che il titanato di litio non può essere come una batteria con elettrodo negativo in grafite, formando una pellicola SEI sulla sua superficie, inibendo la sua reazione elettrolitica. Durante la carica e la scarica, l&39;elettrolita è sempre a contatto diretto con la superficie del Li4Ti5O12, con conseguente riduzione continua della superficie del materiale Li4Ti5O12, che potrebbe essere la causa principale della flatulenza della batteria Li4Ti5o12.

I componenti principali del gas sono H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, ecc. Quando il titanato di litio viene immerso separatamente nell&39;elettrolita, viene prodotto solo CO2 e, dopo aver preparato una batteria con un materiale NCM, i gas generati includono H2, CO2, CO e una piccola quantità di idrocarburi gassosi e, dopo la batteria, solo nel ciclo Durante la carica e la scarica, viene generato H2 e nel gas generato, il contenuto di H2 supera il 50%. Ciò indica che durante la carica e la scarica verranno generati gas H2 e CO.

LIPF6 è presente nell&39;elettrolita: PF5 è un acido molto forte, che provoca facilmente la decomposizione del carbonato e aumenta la quantità di PF5 con l&39;aumento della temperatura. PF5 contribuisce alla decomposizione degli elettroliti, producendo gas CO2, CO e CXHY. Secondo ricerche pertinenti, la produzione di H2 deriva da tracce di acqua nell&39;elettrolita, ma il contenuto di acqua nell&39;elettrolita generale è di circa 20 ¡Á 10-6, che è molto basso per la resa di H2.

L&39;esperimento di Wu Kai della Shanghai Jiaotong University è stato utilizzato come batteria per la grafite / NCM111. La conclusione è che la fonte di H2 è la decomposizione del carbonato ad alta tensione. Attualmente esistono tre soluzioni per la soppressione delle batterie al litio titanato.

, Sistema solvente; terzo, migliorare la tecnologia di processo delle batterie.