Overview momba ny famakafakana tsy fahombiazana sy ny mekanika fahadisoan&39;ny bateria Lithium Ion

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

Ny famokarana sy ny fitomboan&39;ny sarimihetsika 1SEI dia ao amin&39;ny rafitra batterie lithium-ion ara-barotra, ary ny ampahany amin&39;ny fahaverezan&39;ny bateria dia avy amin&39;ny fiantraikany eo amin&39;ny graphite sy ny electrolyte organika, ary ny graphite dia mora electrochemically reacted amin&39;ny lithium ion organika electrolyte, indrindra fa ny Solvent dia vinyl carbonate (EC) sy dimethyl carbonate (DMC). Rehefa ny bateria Lithium Ion dia nandritra ny voalohany fiampangana (dingana), ny ratsy electrolyte sy ny Lithium ion electrolyte nitranga ary ny lithium ion electrolyte nitranga ary ny sosona ny mafy electrolyte interface tsara (SEI) sarimihetsika miforona eo amin&39;ny graphite ambonin&39;ny, izay mety hiteraka ampahany amin&39;ny tsy azo ivalozany fahafahana. Ny horonan-tsarimihetsika SEI dia miantoka ny fifindran&39;ny ions eo am-piarovana ny akora mihetsiketsika, ary manakana ny fahamarinan&39;ny fiasan&39;ny fitaovana mavitrika amin&39;ny fitaovana mavitrika amin&39;ny bateria ary manakana ny akora mavitrika.

Na izany aza, mandritra ny tsingerin&39;ny bateria manaraka, satria ny fanitarana tsy tapaka sy ny fihenan&39;ny fitaovana electrode dia miteraka tranokala mavitrika vaovao, izany dia mety miteraka mekanika tsy fahombiazan&39;ny fatiantoka, izany hoe, mihena hatrany ny fahafahan&39;ny bateria. Ity rafitra tsy fahombiazana ity dia azo lazaina amin&39;ny fizotry ny fihenan&39;ny electrochemical amin&39;ny tampon&39;ny electrode, izay aseho amin&39;ny fitomboan&39;ny hatevin&39;ny sarimihetsika SEI. Noho izany, ny fandalinana ny singa simika sarimihetsika SEI sy ny morphologie dia mety ho lalindalina kokoa, ny antony mahatonga ny fahafahan&39;ny bateria lithium-ion sy ny fihenan&39;ny herinaratra.

Ny fizotry ny fananganana sarimihetsika SEI Tao anatin&39;ny taona vitsivitsy izay, ny mpikaroka dia nanandrana nandalina ny toetoetran&39;ny membrane SEI tamin&39;ny alàlan&39;ny famongorana andrana ny rafitra bateria kely. Ny disassembly ny bateria dia atao ao anaty boaty fonon-tanana aerosolika inert ( <5 ppm). After the battery is disassembled, it can pass a nuclear magnetic resonance technology (NMR), a flight time secondary ion mass spectrometry (TEMS), a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope (TEM), an atomic force microscope (AFM), X-ray absorption spectrum (XAF), and Infrared (FTIR) and Raman Spectroscopy and other test methods study the thickness, morphology, composition, growth process and mechanism of SEI membranes.

Na dia fomba fitsapana maro aza no nampiasaina mba hamaritana ny sarimihetsika SEI, ny tena maodely amin&39;ny sarimihetsika SEI mitombo ao anaty batterie dia ampiasaina hamaritana ny fomba mandroso sy mivantana kokoa. Ny fahasarotana dia ny sarimihetsika SEI dia sarotra amin&39;ny akora isan-karazany toy ny organika sy tsy organika, ary sarotra ny akora, ary tena marefo sy mora mamaly ny tontolo iainana. Raha tsy mety dia sarotra ny mahazo ny tena vaovao momba ny sarimihetsika SEI.

Ny hatevin&39;ny horonan-tsarimihetsika SEI dia fanehoan-kevitry ny parasitika elektrokimia mahazatra, izay manana fifandraisana akaiky amin&39;ny kinetika fanehoan-kevitra, ny fizotry ny famindrana faobe, ary ny geometrika ara-drafitra ny bateria. Na izany aza, ny fiovan&39;ny sarimihetsika SEI dia tsy mitarika mivantana amin&39;ny tsy fahombiazan&39;ny tsy fahombiazana manimba, ary ny fanimbana azy dia hiteraka fiakaran&39;ny mari-pana anatiny ao amin&39;ny bateria, izay mety hahatonga ny entona manimba, ary ny hafanana mahery dia hahatonga ny hafanana tsy voafehy. Ao amin&39;ny FMMEA, ny fananganana sy ny fitomboan&39;ny sarimihetsika SEI dia heverina ho mekanika fatiantoka, izay mety hahatonga ny bateria hampihena ny fahafaha-manao ary hampitombo ny impedance anatiny.

2 Lithium dendrites mamokatra, raha ny bateria dia voampanga haingana amin&39;ny ankehitriny hakitroky ambony noho ny naoty ankehitriny, ary ny ratsy ambonin&39;ny mora miforona mba hamorona metaly lithium dendride. Ity krystaly dendritika ity dia mora manindrona ny diaphragm, ka miteraka fihodirana ao anaty bateria. Ity toe-javatra ity dia mety hiafara amin&39;ny tsy fahombiazan&39;ny fahapotehan&39;ny bateria, ary sarotra ny mamantatra alohan&39;ny hahatongavan&39;ny bateria fohy.

Tao anatin&39;ny taona vitsivitsy izay, ny mpikaroka dia nandinika ny taham-pitomboan&39;ny lithium dendride sy ny fifandraisana misy eo amin&39;ny tahan&39;ny fitomboan&39;ny lithium dendrites sy ny fahafahan&39;ny diffusion lithium ion an&39;ny lithium dendrites. Ny fanandramana dia mampiseho fa ny fitomboan&39;ny lithium delegra dia sarotra ny mamantatra na mijery amin&39;ny rafitra bateria feno, ary ny modely amin&39;izao fotoana izao dia voafetra amin&39;ny fitomboan&39;ny lithium dendrites eo ambanin&39;ny rafitra tokana. Ao amin&39;ny rafitra andrana, ny bateria mangarahara namboarin&39;ny vera quartz dia afaka mijery ny fizotry ny fitomboan&39;ny dendrites lithium in situ.

Ny mpikaroka Zhang Yuegono ao amin&39;ny Suzhou Nanotechnology sy Nano Bionic Research Institute ao amin&39;ny fireneko dia nanambara ny fizotry ny fananganana ny lithium dendrites (araka ny asehon&39;ny horonan-tsary) amin&39;ny teknolojia scanning electron microscope (SEM). Na izany aza, ao amin&39;ny rafitra batterie lithium-ion ara-barotra, dia sarotra ny manatratra ny fandinihana voalohany ny sampana lithium. Ny zava-misy manerantany dia ny mijery ny kristaly sampana lithium amin&39;ny alàlan&39;ny famongorana ny bateria.

Na izany aza, satria ny asan&39;ny sampana lithium dia avo dia avo, sarotra ny manadihady ny antsipirian&39;ny taranaka. Zier et al. Soso-kevitra ny hanao sary electrode micrograms elektronika amin&39;ny fandokoana ny rafitra electrode mba hamaritana ny toerana misy ny dendrites.

Raha talohan&39;ny famongorana ny batterie, ny famokarana kristaly sampana lithium dia nahatonga ny faritra fohy ao anatiny, dia mety ho sarotra ny mijery ity ampahany amin&39;ny kristaly dendritika ity satria mety hiteraka kristaly sampana lithium ny pulso lehibe amin&39;izao fotoana izao. Ny fanakatonana microporous eo an-toerana amin&39;ny diaphragm dia manondro fa ny mety ho toerana fitomboan&39;ny dendrites lithium, fa ireo ampahany ireo dia mety ho mafana amin&39;ny ampahany na vokatry ny loton&39;ny metaly. Noho izany, ny fampandrosoana bebe kokoa ny tsy fahombiazana modely mba haminavina ny firongatry ny lithium sampana, ary miaraka amin`izay koa, dia tena misy dikany ny fianarana ny fiainana sy ny tsy fahombiazana fifandraisana eo ambanin`ny toe-javatra samy hafa miasa.

3 Ny fandotoana ny poti-matevina mavitrika dia tsy mitovy amin&39;ny famoahana ny fiampangana haingana sy ny fivoahana na ny akora mavitrika amin&39;ny electrode, ny fitaovana mavitrika dia mora amin&39;ny vovoka na ny fizarazarana. Amin&39;ny ankapobeny, rehefa miitatra ny bateria, dia mety ho tapaka ny poti-javatra mirefy micron, ny adin-tsain&39;ny ion anatiny. Ny triatra voalohany dia azo jerena amin&39;ny SEM eo amin&39;ny velaran&39;ny poti-javatra mavitrika.

Amin&39;ny maha-embedding miverimberina ny litium ion, ny triatra dia miitatra tsy tapaka, ka miteraka poti triatra. Ny poti-javatra mipitika dia hampiharihary ny faritra mavitrika vaovao, ary ny sarimihetsika SEI dia avoaka amin&39;ny sehatra vaovao. Amin&39;ny alàlan&39;ny fikarohana sy famakafakana ny adin-tsain&39;ny lithium ion, tsara kokoa ny famolavolana fitaovana electrode bateria.

Christensen sy Newman et al. Namolavola ny modely adin-tsaina voalohany lithium-ion, ary ny mpikaroka hafa dia nanitatra ny fitaovana samihafa, ary ny endrika geometrika amin&39;ny fitaovana, ary ny fitaovana. Ny modelin&39;ny adin-tsaina misy Ion dia hanamora ny mpikaroka hamolavola akora mavitrika kokoa.

Na izany aza, ny fahaverezan&39;ny fahafaha-manao sy ny herin&39;ny poti-materialy mavitrika dia ianarana bebe kokoa, ary ny mekanika tsy fahombiazan&39;ny fizarazaran&39;ny singa dia vinavinaina mialoha mba haminavina ny fiainan&39;ny bateria lithium-ion. Ny fiovan&39;ny habe amin&39;ny fitaovana elektrôda dia mety hahatonga ny akora mavitrika hivoaka miaraka amin&39;ny mpanangona amin&39;izao fotoana izao, ka tsy misy ity ampahany amin&39;ny akora mavitrika ity. Ny fizotry ny lithium inconed amin&39;ny fitaovana mavitrika dia miaraka amin&39;ny fifindran&39;ny ion sy ny fifindra-monina elektronika ivelany ao anaty bateria.

Satria ny electrolyte dia insulated elektronika, ny ion ihany no azo omena. Ny fitondran&39;ny elektrôna dia zava-dehibe amin&39;ny tamba-jotra conductive namboarin&39;ny elektrôda surface avy amin&39;ny conductive agent. Ny fiovana matetika eo amin&39;ny habetsahan&39;ny fitaovana electrode dia mety hahatonga ny ampahany mavitrika amin&39;ny tambajotra conductive mba hamorona rafitra mitoka-monina, izay tsy misy.

Ity fiovan&39;ny firafitry ny electrode ity dia azo refesina amin&39;ny fandrefesana fomba iray toy ny porosity na faritra manokana. Ity dingana ity dia azo kosehina amin&39;ny alàlan&39;ny fikosoham-bary amin&39;ny alàlan&39;ny fikosoham-bary amin&39;ny alàlan&39;ny taratra ion focal (FIB), amin&39;ny fampiasana SEM hanaovana fandinihana morphologique na fitsapana tomography X-ray mampiasa SEM. Si négatif electrode akora dia diovina sy miala amin&39;ny tambajotra conductive.

Ny electrode tsara fananana mavitrika amin&39;ny electrode tsara fananana mavitrika dia matetika tetezamita vy oxide, toy ny lithium cobaltate (LiMn2O4), na polyanate Lithium sira, Lithium vy phosphate (LifePo4). Ny ankamaroan&39;ny akora mavitrika tsara dia mekanika fanehoan-kevitra tafiditra, ary ny mekanika adin-tsaina sy ny fihemorana dia matetika noho ny fianjeran&39;ny granules sy ny famaritana ireo akora mavitrika etsy ambony. Ny horonan-tsarimihetsika SEI koa dia miteraka sy voakasika amin&39;ny endriky ny electrode positive, fa ny elektrônika tsara dia manana hery ambony, ary ny sarimihetsika SEI dia tena manify sy miorina tsara.

Ankoatr&39;izay, ny fitaovana electrode tsara dia mora voan&39;ny fiantraikany amin&39;ny famokarana hafanana anatiny, indrindra rehefa overchair ny bateria. Amin&39;ny fotoan&39;ny fiampangana, ny electrolyte dia lasa tsy marin-toerana eo ambanin&39;ny tsindry avo, izay miteraka electrolyte sy ny electrode positive substance active, izay mahatonga ny mari-pana ao anaty bateria hiakatra hatrany, ary ny fitaovana electrode positive dia mamoaka oksizenina. Ny fanavaozana bebe kokoa, izay miteraka tsy fifehezana ny hafanana, dia miteraka tsy fahombiazan&39;ny bateria.

Ny akora electrode tsara izay mitranga mandritra ny fiampangana mialoha dia azo dinihina amin&39;ny alàlan&39;ny chromatography entona mba hamakafaka na hamantarana ny firafitry ny fitaovana electrode amin&39;ny alàlan&39;ny firafitry ny fitaovana electrode X-ray spectrum detection. Na izany aza, tsy misy modely tsy fahombiazana amin&39;izao fotoana izao izay afaka maminavina ny ao anatin&39;ny bateria amin&39;ny alàlan&39;ny fivoahana entona be loatra. Famintinana: Ny fomba fiasa tsy fahombiazana amin&39;ny batterie lithium-ion tsara sy ratsy electrode akora dia zava-dehibe amin&39;ny fanimbana ny SEI membrane, ny famokarana kristaly natokana ho an&39;ny lithium na kristaly varahina, ny vovon&39;ny poti-javatra mavitrika ary ny entona manimba ny hafanana, sns.

Anisan&39;izany, ny famokarana Lithium derivatives na varahina delegths, ny entona decomposition ara-nofo dia mora vokatry ny hafanana tsy voafehin&39;ny sela, ka mahatonga ny fandoroana ny bateria, ary na dia nipoaka. Ny tsy fahombiazan&39;ny bateria lithium-ion dia nodinihina amin&39;ny alàlan&39;ny maodely manjavozavo, ary ny mekanika dia amboarina amin&39;ny alàlan&39;ny fanatsarana ny fitaovana, ny rafitra ary ny fanatsarana ny fahaiza-manaon&39;ny tontolo iainana, ny fahatokisana ary ny fiarovana ny bateria. Noho izany, misy dikany lehibe mitarika ho amin&39;ny famokarana sy ny fampiharana azo ampiharina ny bateria.