Famakafakana ny antony famakafakana ny fihenan&39;ny fahafahan&39;ny bateria lithium

著者：Iflowpower – Portable Power Station ပေးသွင်းသူ

Ao amin&39;ny batterie lithium ion, ny fifandanjana fahaiza-manao dia aseho ho toy ny tahan&39;ny faobe amin&39;ny electrode tsara amin&39;ny electrode ratsy, izany hoe:<000000>gamma;= m + / m- =δXC- /δYC + ambony raikipohy C dia manondro ny teorika coulomb fahafahana ny electrode,δkely,δY dia manondro fandrefesana simika amin&39;ny litium ions napetraka ao anaty electrode négatif sy electrode positive. Hita avy amin&39;ny raikipohy etsy ambony fa ny tahan&39;ny faobe amin&39;ny bao roa dia miankina amin&39;ny isan&39;ny coulomb capacité sy ny ion lithium azo reversible tsirairay araka ny andry roa. Amin&39;ny ankapobeny, ny tahan&39;ny faobe kely kokoa no mahatonga ny fampiasana tsy feno ny fitaovana electrode ratsy; ny tahan&39;ny faobe lehibe kokoa dia mety hisy loza ho an&39;ny fiarovana noho ny electrode négatif izay overchaired.

Raha fintinina, amin&39;ny tahan&39;ny kalitao avo indrindra, ny fahombiazan&39;ny bateria dia tsara indrindra. Mifandraika amin&39;ny rafitra bateria Li-ION tsara indrindra, amin&39;ny vanim-potoanan&39;ny tsingerina, tsy miova ny habetsaky ny votoaty, ary ny fahafaha-manao voalohany amin&39;ny tsingerina tsirairay dia sanda iray, fa ny tena zava-misy dia sarotra kokoa. Ny fanehoan-kevitra rehetra mety hiseho na handevona ny lithium ions na elektronika dia mety miteraka fiovana eo amin&39;ny fifandanjana amin&39;ny bateria, rehefa mitranga ny fifandanjana amin&39;ny bateria, dia tsy azo ovaina io fiovana io, ary azo angonina amin&39;ny tsingerina maromaro, ary mitranga ny fahombiazan&39;ny bateria.

Fiantraikany mafy. Ankoatra izany, afa-tsy ny oxidation retentment ny Lithium ion, dia misy be dia be ny lafiny fanehoan-kevitra, toy ny electrolyte fanadihadiana, mavitrika fandravana ny akora, metaly lithium deposition, sns. Original: overcharge 1, graphite negative overcharge: Rehefa be loatra ny bateria, dia mora mihena ny lithium ion ao amin&39;ny faritra ratsy: ny lithium napetraka dia rakotra ny sisiny ratsy, manakana ny fametrahana lithium.

Ny fahombiazan&39;ny famoahana dia mihena sy ny fahaverezan&39;ny fahafaha-manao, ny tany am-boalohany: 1 dia azo ahena amin&39;ny lithium cyclic; 2 napetraka metaly lithium sy solvent na fanohanana electrolyte mba hamorona Li2CO3, LIF na vokatra hafa; Lithium metaly 3 dia matetika miforona eo anelanelan&39;ny electrode ratsy sy ny diaphragm, angamba Ny mason&39;ny diaphragm fanakanana dia mampitombo ny fanoherana anatiny ny bateria; Ny fiampangana haingana, ny hakitroky amin&39;izao fotoana izao, ny polarization ratsy, ny fametrahana lithium dia ho mazava kokoa. Ity toe-javatra ity dia mora mitranga amin&39;ny fotoanan&39;ny electrode ratsy miasa.

Na izany aza, amin&39;ny trangan&39;ny tahan&39;ny fiampangana avo dia mety hitranga ny fametrahana ny lithium metaly na dia ara-dalàna aza ny ampahany amin&39;ny electrode tsara sy ratsy. 2, ny fanehoan-kevitra mazava tsara dia ambany loatra rehefa ambany loatra ny fanoherana mavitrika electrode tsara, ary mora ny mamaly. Ny fifindrana tsara dia mahatonga ny fahaverezan&39;ny fahafaha-manao noho ny fisian&39;ny akora inert electrochemical (toy ny CO3O4, MN2O3, sns).

), izay manakorontana ny fifandanjan&39;ny fahafahan&39;ny electrodes, ary tsy azo ovaina intsony ny fahaverezan&39;ny fahafahany. (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 manganese fanehoan-kevitra mitranga ao amin&39;ny fanjakana izay ny lithium manganese oxide dia tena decentr:λ-Mno2→Mn2O3 + O2 (G) 3, ny electrolyte dia oxidized rehefa ny electrolyte dia oxidized rehefa ny tsindry dia ambony noho ny 4.5V, ary ny electrolyte (oh.

, Li2CO3) ary ny entona dia oxidized, ary ireo tsy mety levona ireo dia hanakana ny micropores ny electrode. Ny fifindran&39;ny litium ion dia miteraka fahaverezan&39;ny fahafaha-manao mandritra ny tsingerina. Misy fiantraikany amin&39;ny tahan&39;ny oxidation: Ny karazana sy ny haben&39;ny velaran&39;ny conductive agent (carbon black, sns.

) nampian&39;ny fitaovana electrode tsara ambonin&39;ny habe mpanangona fitaovana (karbonina mainty, sns) ao amin&39;ny vahaolana electrolytic ampiasaina amin&39;izao fotoana izao, EC / DMC dia heverina ho manana ny ambony indrindra oxidation fahafahana. Ny dingan&39;ny oxidation electrochemical amin&39;ny vahaolana dia amin&39;ny ankapobeny dia aseho toy ny: vahaolana→Vokatra oxidation (gasy, vahaolana ary akora mafy) + NE-ny solvent oxidation rehetra dia mety hampitombo ny fifantohana ny electrolyte, mihena ny fahamarinan-toerana electrolyte, ary farany ny fahafahan&39;ny bateria.

Eritrereto hoe mandany ampahany kely amin&39;ny elektrôlôty isaky ny voampanga izy, dia betsaka kokoa ny elektrôlôta ao amin&39;ny fivorian&39;ny batterie. Ho an&39;ny kaontenera tsy tapaka, midika izany fa misy akora mavitrika kely misy entana, izay hiteraka fihenan&39;ny fahafaha-manao voalohany. Ankoatr&39;izay, raha misy vokatra mivaingana, dia miforona eo ambonin&39;ny elektrôda ny sarimihetsika passivation, izay hahatonga ny batterie hampitombo ny herin&39;ny batterie.

Original 2: Electrolyte (Reverting) I Eo amin&39;ny famakafakana electrode 1 Ny fampihenana ny fahafahan&39;ny bateria dia hisy fiantraikany ratsy ny fihetsiky ny fihenan&39;ny electrolyte amin&39;ny fahafahan&39;ny bateria sy ny fiainana mivezivezy, ary noho ny fihenan&39;ny entona mampitombo ny bateria, ka miteraka olana amin&39;ny fiarovana. Ny malefaka electrode famakafakana dia matetika lehibe kokoa noho ny 4.5V (mifandraika amin&39;ny Li / Li +), noho izany dia tsy mora ny mandinika ny tsara.

Raha ny tokony ho izy, ny electrolytes dia miovaova kokoa ny famakafakana. 2, ny electrolyte dia nodinihina amin&39;ny electrode ratsy: ny electrolyte dia tsy avo amin&39;ny graphite sy ny karbaona pithonal hafa, ary mora ny mihetsika raha tsy azo ovaina. Ny famakafakana vahaolana electrolytika amin&39;ny fotoana fiampangana voalohany sy fivoahana dia hamorona sarimihetsika passivation eo amin&39;ny tampon&39;ny electrode, ary ny sarimihetsika passivation dia afaka manakana ny famakafakana bebe kokoa momba ny electrolyte sy ny karbônina ratsy.

Noho izany, ny fahamarinan-toerana ara-drafitra ny karbôna ratsy electrode dia voatazona. Ny tsara indrindra, ny fampihenana ny electrolyte dia voafetra amin&39;ny dingana fananganana ny sarimihetsika passivation, ary tsy mitranga intsony ny dingana rehefa milamina ny tsingerina. Ny fampihenana ny fananganana ny sira electrolyte ny passivation sarimihetsika dia tafiditra ao amin`ny fananganana ny passivation sarimihetsika, izay manamora ny stabilization ny passivation sarimihetsika, fa ny zavatra levona izay nihena ho solvent dia misy fiantraikany ratsy eo amin`ny solvent fampihenana vokatra; (2) ny fihenan&39;ny sira electrolyte Nihena ny fifantohana amin&39;ny vahaolana elektrôlôtika, ary tamin&39;ny farany dia nahatonga ny fahafahan&39;ny bateria (LiPF6 fampihenana hamokatra LIF, LiXPF5-X, PF3O ary PF3); (3) Ny fananganana ny sarimihetsika passivation dia ny mandany Lithium ions, izay mety hahatonga ny polar fahaiza-manao ho tsy mifandanja.

Mihena ny bateria manontolo. (4) Raha misy triatra eo amin&39;ny passivation sarimihetsika, ny solvent molekiola azo nafindra mba hahatonga ny passivation sarimihetsika thickened, izay tsy mandany bebe kokoa Lithium, fa azo atao ny manakana ny micropores ambonin&39;ny karbaona, izay niafara tamin&39;ny Lithium tsy afaka nampidirina sy navoaka Mitranga amin&39;ny tsy azo ivalozany fahafahana very. Manampia additives tsy ara-organika, toy ny CO2, N2O, CO, SO2, sns.

, dia afaka manafaingana ny fananganana ny passivation sarimihetsika, ary afaka manakana ny symbolization sy ny fanadihadiana ny solvent, ary ny fanampiana ny satro-boninahitra etera organika additive dia manana fiantraikany mitovy, izay 12 satroboninahitra 4 etera no tsara indrindra. Antony mahatonga ny fahaverezan&39;ny fahafaha-mamorona sarimihetsika: (1) Karazana karbaona; (2) akora electrolyte; (3) additives amin&39;ny electrode na electrolyte. Ny BLYR dia mino fa ny fanehoan-kevitry ny fifanakalozana ion dia mandroso avy eny ambonin&39;ny akora mavitrika mankany amin&39;ny fotony, ny dingana vaovao miforona dia nalevina, ary ny endrik&39;ireo singa dia mamorona ambany ion sy electron conductivity, ka ny spinel aorian&39;ny fitehirizana.

Polarization kokoa noho ny fitahirizana. ZHANG mahita ny fampitahana lo ny AC impedance spectrum mialoha sy aorian&39;ny electrode fitaovana, miaraka amin&39;ny isan&39;ny tsingerina vaovao, ny fanoherana ny ambonin&39;ny passivation sosona nitombo, ary ny interface capacitance dia nihena. Ny taratry ny hatevin&39;ny sosona passivation dia ampiana amin&39;ny isan&39;ny tsingerina.

Ny famongorana ny manganese sy ny famakafakana ny electrolyte dia miteraka ny fiforonan&39;ny sarimihetsika passivation, ary ny toetry ny mari-pana ambony dia mety kokoa amin&39;ireo fanehoan-kevitra ireo. Izany dia hiteraka fanoherana ankolaka amin&39;ny poti-matevina mavitrika sy ny fitomboan&39;ny fanoherana ny fifindra-monina Li +, ka hampitombo ny polarization ny bateria, ary tsy feno ny fiampangana sy ny fandefasana, ary mihena ny fahafaha-manao. II electrolytique solution reductant mechanism electrolyte matetika misy loto toy ny oksizenina, ny rano, ny gazy karbonika, ary ny fanehoan-kevitra oxidative mitranga mandritra ny fizotran&39;ny bateria sy ny famoahana azy.

Ny rafitra fampihenana ny electrolyte dia ahitana solvent fampihenana, electrolyte fampihenana sy ny fahalotoana fampihenana lafin-javatra telo: 1, ny fampihenana ny solvent fampihenana PC sy ny EC ahitana elektronika fanehoan-kevitra amin&39;ny dingana faharoa fanehoan-kevitra elektronika, ny faharoa fanehoan-kevitra elektronika Li2CO3: FONG, sns, amin&39;ny voalohany Nandritra ny discharge, ny electrode mety ho akaiky ny O.8V (vs 8V.

li / li +), PC / EC miteraka electrochemical fanehoan-kevitra amin&39;ny graphite, mamokatra CH = CHCH3 (G) / CH2 = CH2 (G) sy LiCO3 (s) , Vokatry ny tsy azo ivalozany fahafahana very amin&39;ny graphite electrodes. Aurbach et al ho an&39;ny mekanika fampihenana electrolyte isan-karazany sy ny vokatra ao amin&39;ny electrode lithium metaly sy electrode mifototra amin&39;ny karbaona, dia nahita fa RocO2Li sy propylene dia niseho tao anaty mekanika fanehoan-kevitra elektronika amin&39;ny PC. Roco2li dia tena saro-pady amin&39;ny rano trace.

Ny vokatra henjana dia Li2CO3 sy propylene, saingy tsy misy Li2CO3 ao amin&39;ny vata fanamainana. Ein-Eliy dia nitatitra fa ny electrolyte vita amin&39;ny diethyl carbonate (DEC) sy diomethymethane (DMC), ny fanehoan-kevitra dia mitranga ao amin&39;ny bateria, ary miforona ny methyl carbonate (EMC), ary misy ny fahaverezan&39;ny fahafaha-manao. fiantraikany.

2, ny fanehoan-kevitry ny fampihenana ny electrolyte fampihenana ny electrolyte amin&39;ny ankapobeny dia heverina ho tafiditra amin&39;ny fananganana ny ambonin&39;ny karbaona electrode, ary noho izany, ny karazana sy ny concentrations dia hisy fiantraikany amin&39;ny fanatanterahana ny karbaona electrode. Amin&39;ny toe-javatra sasany, ny fampihenana ny electrolyte mandray anjara amin&39;ny fahamarinan-toerana ny karbaona ambonin&39;ny, ary afaka mamorona ny tiana passivation sosona. Amin&39;ny ankapobeny dia inoana fa ny electrolyte manohana dia mora kokoa ny mampihena noho ny solvent, ary ny fampihenana ny vokatra fampidirana ao amin&39;ny ratsy electrode napetraka sarimihetsika ary misy fiantraikany amin&39;ny fahafahana attenuation ny bateria.

Maro ny fanehoan-kevitra fampihenana izay manohana ny electrolytes dia mety hitranga toy izao manaraka izao: 3, ny rano afa-po amin&39;ny fahalotoana fampihenana (1) Ny rano afa-po ao amin&39;ny electrolyte dia hamokatra LiOH (S) sy Li2O deposition sosona, izay tsy conducive amin&39;ny Lithium Ion embedding, mahatonga tsy azo ivalozany fahafahana very: H2O + E→OH- + 1 / 2H2OH- + Li +→LiOH (s) LiOH + Li ++ E-→Li2O (S) + 1 / 2H2 mamokatra LiOH (S) hametraka ny ambonin&39;ny ny electrode, mamorona lehibe ambonin&39;ny sarimihetsika manana fanoherana lehibe, manakana Li + tafiditra graphite electrodes, ka tsy azo iverenana intsony ny fahaiza-manao very. Rano antonony ao anaty solvent (100-300×10-6) Tsy misy fiantraikany amin&39;ny fahombiazan&39;ny electrode graphite. (2) CO2 ao amin&39;ny solvent dia azo ahena amin&39;ny electrode ratsy mba hamorona CO sy LiCO3 (S): 2CO2 + 2E- + 2LI +→Ny Li2CO3 + COCO dia hampitombo ny bateria ao amin&39;ny bateria, raha ny Li2CO3 (S) dia mampitombo ny fanoherana ny bateria dia mampitombo ny fahombiazan&39;ny bateria.

(3) Ny fisian&39;ny oksizenina ao amin&39;ny solvent ihany koa dia mamorona Li2O satria kely ny fahasamihafana misy eo amin&39;ny lithium metaly sy ny karbaona amin&39;ny lithium parallèle tanteraka, ary ny fihenan&39;ny electrolyte amin&39;ny karbaona dia mitovy amin&39;ny fihenan&39;ny lithium. Tany am-boalohany 3: Ny famotsorana tena dia midika fa very ho azy ny bateria amin&39;ny fanjakana tsy ampiasaina. Ny famotsorana ny bateria Lithium-Ion dia miteraka tranga roa: ny iray dia ny fahaverezan&39;ny fahafaha-miverina; ny faharoa dia ny fahaverezan&39;ny fahafaha-manao tsy azo ovaina.

Ny fatiantoka azo averina dia midika fa ny fahafahan&39;ny fatiantoka dia azo averina mandritra ny famandrihana, ary ny fatiantoka tsy azo ovaina dia avadika, ary ny electrode tsara sy ratsy dia azo ampiasaina amin&39;ny fampiasana micro-sela miaraka amin&39;ny electrolyte amin&39;ny fanjakana fiampangana, ary ny litium ion dia tafiditra ao ary tsy misy, tsara sy ratsy embedding ary eny. Ny lithium ions tafiditra dia mifandray amin&39;ny lithium ions amin&39;ny electrolyte ihany, ary noho izany dia tsy voalanjalanja ny fahafahan&39;ny electrode tsara sy ratsy. Ity ampahany amin&39;ny fahaverezan&39;ny fahafaha-manao ity dia tsy azo averina rehefa mamaly.

Toy ny: Lithium manganese oxide positive electrode sy solvent dia afaka miteraka famotsorana tena vokatry ny famotsorana ny tenany: ny molekiola solvent (ohatra, PC) dia oxidized ho sela mikraoba eo amin&39;ny tontolon&39;ny akora conductive karbônina mainty na ranon-javatra ankehitriny: mitovy amin&39;ny elektrôda miiba mavitrika Mety ho esorina avy amin&39;ny vahaolana elektrôltika mankany amin&39;ny electrolyte, ary ny electrolyte (toy ny electrolyte) dia mampihena ny electrolyte (toy ny electrolyte) LiPF6).

Ny Lithium Ion dia nesorina tamin&39;ny electrode ratsy an&39;ny microcontroller ho toy ny electrode ratsy amin&39;ny fanjakana fiampangana: Fametrahana ny tenany: Ny fizotran&39;ny famokarana fitaovana elektrode tsara, ny fizotran&39;ny famokarana bateria, ny toetran&39;ny electrolyte, ny mari-pana, ny fotoana. Ny tahan&39;ny famotsorana tena dia fehezin&39;ny tahan&39;ny oxidation solvent, noho izany dia misy fiantraikany amin&39;ny fiainan&39;ny bateria ny fahamarinan&39;ny solvent. Ny oxidation ny solvent mitranga eo amin&39;ny etỳ ambonin&39;ny karbaona mainty, ary ny karbaona mainty ambonin&39;ny faritra dia afaka mifehy ny tena-fanafahana ny tahan&39;ny, fa ny LIMN2O4 tsara electrode akora, mampihena ny etỳ ambonin&39;ny ny fitaovana mavitrika koa mafy, ary ny ankehitriny mpanangona ambonin&39;ny miatrika ny fampiasana ny solvent oxidation tsy azo tsinontsinoavina.

Ny diaphragm amin&39;ny bateria amin&39;izao fotoana izao dia mety hiteraka famotsorana ny tenany ao amin&39;ny batterie lithium ion, fa ny dingana dia voafetra amin&39;ny fanoherana ny diaphragm, amin&39;ny tahan&39;ny ambany dia ambany, ary tsy misy ifandraisany amin&39;ny mari-pana. Raha jerena fa ny tahan&39;ny famotsorana ny bateria dia miantehitra mafy amin&39;ny mari-pana, ity dingana ity dia tsy mekanika manakiana amin&39;ny famoahana tena. Raha toa ka ao anatin&39;ny toetry ny herinaratra ampy ny electrode ratsy, dia potika ny ao anatin&39;ny bateria, izay hiteraka fahaverezan&39;ny fahafaha-manao maharitra.