लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको गहन विश्लेषणको कारणहरू

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - პორტატული ელექტროსადგურის მიმწოდებელი

यसको उच्च आयुको कारण, लिथियम-आयन ब्याट्री व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, प्रयोग समयको विस्तारसँगै, फुल्ने समस्या, सुरक्षा प्रदर्शन आदर्श छैन र परिसंचरण क्षीणन पनि बढी गम्भीर छ, जसले गर्दा लिथियम ब्याट्री गहिराई अनुसन्धानको विश्लेषण र दमन हुन्छ। प्रयोगात्मक अनुसन्धान र विकास अनुभव अनुसार, लेखकले लिथियम ब्याट्रीहरूको कारणहरूलाई दुई वर्गमा विभाजन गरेका छन्, एउटा ब्याट्रीको मोटाईको कारणले गर्दा फुल्नु (दोस्रो, इलेक्ट्रोलाइटिक तरल अक्सिडेशनको फुल्नुको कारणले)। विभिन्न ब्याट्री प्रणालीहरूमा, ब्याट्री मोटाईको प्रमुख कारकहरू फरक हुन्छन्।

उदाहरणका लागि, लिथियम टाइटेनेट नेगेटिभ इलेक्ट्रोड ब्याट्रीमा, फुगीने मुख्य कारकहरू ड्रम हुन्; ग्रेफाइट नेगेटिभ इलेक्ट्रोड प्रणालीमा, पोलको मोटाईको मोटाई र ग्यास आपूर्तिको फुगीने ऐन। पहिलो, लिथियम ब्याट्रीको प्रयोगमा इलेक्ट्रोड पोलको मोटाई परिवर्तन हुन्छ, र इलेक्ट्रोड पोलको मोटाईमा परिवर्तन हुन्छ, विशेष गरी ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड। अवस्थित तथ्याङ्क अनुसार, लिथियम ब्याट्रीले उच्च तापक्रम भण्डारण र परिसंचरण पार गरेको छ, जुन ड्रमिङको लागि प्रवण छ, जसको मोटाई वृद्धि दर लगभग 6% देखि 20% छ, जहाँ सकारात्मक ध्रुवीय विस्तार अनुपात केवल 4% छ, र नकारात्मक विस्तार अनुपात 20% छ।

लिथियम ब्याट्री परिवर्तनको मोटाईको फुल्ने मूल कारण ग्रेफाइटको सारबाट प्रभावित हुन्छ। नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइटले LICX (LIC24, LiC12 र LIC6, आदि) बनाउँछ, र रेखीय स्पेसिङ परिवर्तन हुन्छ, जसले गर्दा सूक्ष्म आन्तरिक तनावको निर्माण हुन्छ, जसले गर्दा नकारात्मक इलेक्ट्रोड विस्तार हुन्छ।

तलको चित्रमा ग्रेफाइट नेगेटिभ इलेक्ट्रोड प्लेटको स्थानमा रहेको संरचना र चार्ज र डिस्चार्जको योजनाबद्ध संरचनात्मक चार्ट दिइएको छ। ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोडको विस्तार मुख्यतया अप्रभावी विस्तारको कारणले हुन्छ। विस्तारको यो भाग मुख्यतया कण आकार, टाँस्ने एजेन्ट र पोल पानाको संरचनासँग सम्बन्धित छ।

नकारात्मक इलेक्ट्रोडको विस्तारले कोरलाई विकृत बनाउँछ, र डायाफ्रामको बीचमा इलेक्ट्रोड बन्छ, र नकारात्मक इलेक्ट्रोड कणहरूले माइक्रोक्र्याक बनाउँछन्, ठोस इलेक्ट्रोलाइट फेज इन्टरफेस (SEI) फिल्म भाँचिएको र पुन: संयोजक हुन्छ, इलेक्ट्रोलाइट खपत गर्छ, र परिसंचरण कार्यसम्पादनलाई घटाउँछ। नकारात्मक इलेक्ट्रोड पोलहरूलाई असर गर्ने धेरै कारकहरू छन्, र टाँस्ने पदार्थको प्रकृति र ध्रुवीय पानाको संरचनात्मक प्यारामिटरहरू दुई सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण हुन्। ग्रेफाइट नेगेटिभ इलेक्ट्रोडमा सामान्यतया प्रयोग हुने टाँस्ने पदार्थ SBR हो, फरक टाँस्ने लोचदार मोड्युलस, फरक मेकानिकल शक्ति, र प्लेटको मोटाईमा फरक प्रभावहरू।

फिनिश कोटिंग पछिको रोलिङ बल ब्याट्रीमा रहेको नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेटको मोटाईले पनि प्रभावित हुन्छ। उही तनाव अन्तर्गत, टाँस्ने पदार्थको लोचदार मोड्युलस जति ठूलो हुन्छ, चार्ज गर्दा भौतिक ध्रुवता त्यति नै सानो हुन्छ, Li+ इम्बेडिङको कारणले गर्दा, ग्रेफाइट जाली विस्तार हुन्छ; एकै समयमा, नकारात्मक इलेक्ट्रोड कणहरू र SBR को विकृतिको कारणले गर्दा, आन्तरिक तनाव पूर्ण रूपमा रिलिज हुन्छ, जसले गर्दा नकारात्मक विस्तार दर तीव्र रूपमा बढ्छ, SBR प्लास्टिक विकृतिको चरणमा छ। विस्तार अनुपातको यो भाग SBR को लोचदार मोड्युलससँग सम्बन्धित छ, जसले गर्दा लोचदार मोड्युलस र SBR को बल जति ठूलो हुन्छ, र अपरिवर्तनीय विस्तारको विस्तार त्यति नै सानो हुन्छ।

जब SBR को मात्रा असंगत हुन्छ, ध्रुवीय रोलर थिच्दा दबाब फरक हुन्छ, र दबाब भिन्नताले पोलद्वारा उत्पादन हुने अवशिष्ट तनाव निम्त्याउँछ, अवशिष्ट तनाव त्यति नै बढी हुन्छ, जसले गर्दा पूर्व-भौतिक शेल्फ विस्तार, पूर्ण बिजुली र खाली शक्ति विस्तार अनुपात निम्त्याउँछ; SBR सामग्री जति कम हुन्छ, रोलिङको दबाब जति कम हुन्छ, भौतिक शेल्फहरू कम हुन्छन्, पूर्व-विद्युतको विस्तार अनुपात र खाली इलेक्ट्रोकोसाइटिस हुन्छ, नकारात्मक विस्तारले कोरलाई विकृत बनाउँछ, नकारात्मकलाई असर गर्छ। लिथियमको डिग्री लिथियम र Li + प्रसार दर हो, जसले गर्दा ब्याट्री चक्र प्रदर्शनमा गम्भीर प्रभाव पर्छ। दोस्रो, ब्याट्री ग्यासको कारणले गर्दा बल्क ब्याट्रीको आन्तरिक ग्यास सेवन ब्याट्री फुल्ने अर्को महत्त्वपूर्ण कारण हो, चाहे त्यो ब्याट्रीको तापक्रम चक्र होस्, उच्च तापक्रम चक्र होस्, उच्च तापक्रम शेल्फ होस्, यसले विभिन्न डिग्रीको फुल्ने ग्यास उत्पादन गर्छ। हालको अनुसन्धानको नतिजा अनुसार, विद्युतीय कोर सुन्निने सार इलेक्ट्रोलाइटको विघटनको कारणले हुन्छ।

इलेक्ट्रोलाइट विघटनका दुई अवस्थाहरू छन्, एउटा इलेक्ट्रोलाइटको अशुद्धता हो, जस्तै ओसिलोपन र धातुको अशुद्धता इलेक्ट्रोलाइटिक तरल पदार्थलाई विघटन गर्न, र अर्को इलेक्ट्रोलाइटिक तरल पदार्थको धेरै कम हुनु, जसले चार्जिङको समयमा विघटन निम्त्याउँछ, र इलेक्ट्रोलाइटमा EC, DEC जस्ता विलायकहरू इलेक्ट्रोनहरू प्राप्त गरेपछि उत्पन्न हुन्छन्, र मुक्त रेडिकल प्रतिक्रियाहरूको प्रत्यक्ष परिणाम हाइड्रोकार्बन, एस्टर, ईथर र CO2, आदि हुन्। लिथियम ब्याट्री एसेम्बली पूरा भएपछि, पूर्वनिर्धारित प्रक्रियाको क्रममा थोरै मात्रामा ग्यास उत्पन्न हुन्छ, र यी ग्यासहरू अपरिहार्य हुन्छन्, र तथाकथित विद्युतीय कोर अपरिवर्तनीय क्षमता हानि स्रोत हुन्। पहिलो चार्ज र डिस्चार्ज प्रक्रियामा, इलेक्ट्रोनहरू बाह्य सर्किट पछि नकारात्मक इलेक्ट्रोडको इलेक्ट्रोलाइटिक घोलसँग इलेक्ट्रोलाइटिक घोलमा पुग्छन्, जसले गर्दा ग्यास बन्छ।

यस प्रक्रियामा, ग्रेफाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोडको सतहमा SEI बनाइन्छ, SEI को मोटाई बढ्दै जाँदा, इलेक्ट्रोनहरूले इलेक्ट्रोलाइटको निरन्तर अक्सिडेशनमा प्रवेश गर्न सक्दैनन्। ब्याट्री जीवनको समयमा, आन्तरिक ग्यासको मात्रा बिस्तारै बढ्नेछ, किनभने इलेक्ट्रोलाइटमा वा इलेक्ट्रोलाइटमा अशुद्धता वा ओसिलोपनको कारणले गर्दा। इलेक्ट्रोलाइटको उपस्थितिलाई गम्भीर रूपमा बहिष्कार गर्न आवश्यक छ, र आर्द्रता नियन्त्रण कडा छैन।

इलेक्ट्रोलाइटिक घोल आफैंमा कडा छैन, र ब्याट्री प्याकलाई कडाईका साथ पानीमा हालिएको छैन, कोणीय वितरण हुन्छ, र ब्याट्रीको ओभरटिलाइजेसनले ब्याट्रीको ग्यास उत्पादनलाई पनि गति दिनेछ। गति, ब्याट्री बिग्रने कारण। विभिन्न प्रणालीहरूमा, ब्याट्री उत्पादनको मात्रा फरक हुन्छ।

ग्रेफाइट नेगेटिभ इलेक्ट्रोड ब्याट्रीमा, ग्यास उत्पादनको कारण मुख्यतया SEI फिल्म गठन, ब्याट्रीमा आर्द्रता बढी हुनु, रासायनिक प्रवाह असामान्य हुनु, प्याकेज कमजोर हुनु, र लिथियम टाइटेनेटमा ब्याट्री फ्लोरोसेन्ट अनुपात हुनु हो। NCM ब्याट्री प्रणाली बढी गम्भीर हुनुपर्छ। इलेक्ट्रोलाइटमा रहेका अशुद्धता, आर्द्रता र प्रक्रियाहरूका अतिरिक्त, ग्रेफाइट नेगेटिभ इलेक्ट्रोडबाट अर्को भिन्नता यो हो कि लिथियम टाइटेनेट ग्रेफाइट नेगेटिभ इलेक्ट्रोड ब्याट्री जस्तो हुन सक्दैन, जसले यसको सतहमा SEI फिल्म बनाउँछ, जसले यसको इलेक्ट्रोलाइट प्रतिक्रियालाई रोक्छ। चार्ज र डिस्चार्जको समयमा इलेक्ट्रोलाइट सधैं Li4Ti5O12 को सतहसँग प्रत्यक्ष सम्पर्कमा रहन्छ, जसले गर्दा Li4Ti5O12 सामग्रीको सतह निरन्तर घट्दै जान्छ, जुन Li4Ti5o12 ब्याट्री पेट फुल्ने मूल कारण हुन सक्छ।

ग्यासका मुख्य घटकहरू H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, आदि हुन्। जब लिथियम टाइटेनेटलाई इलेक्ट्रोलाइटमा छुट्टै डुबाइन्छ, केवल CO2 उत्पादन हुन्छ, र NCM सामग्रीको साथ ब्याट्री तयार गरेपछि, उत्पन्न हुने ग्यासहरूमा H2, CO2, CO, र थोरै मात्रामा ग्यासयुक्त हाइड्रोकार्बनहरू समावेश हुन्छन्, र ब्याट्री पछि, केवल चक्रमा चार्ज गर्दा र डिस्चार्ज गर्दा, H2 उत्पन्न हुन्छ, र उत्पन्न हुने ग्यासमा, H2 सामग्री 50% भन्दा बढी हुन्छ। यसले चार्ज र डिस्चार्जको समयमा H2 र CO ग्यास उत्पन्न हुने संकेत गर्छ।

इलेक्ट्रोलाइटमा LIPF6 हुन्छ: PF5 एक धेरै बलियो एसिड हो, जसले कार्बोनेटको विघटन गर्न सजिलो हुन्छ, र तापक्रम वृद्धिसँगै PF5 को मात्रा बढाउँछ। PF5 ले इलेक्ट्रोलाइट अपघटनमा योगदान पुर्‍याउँछ, CO2, CO र CXHY ग्यास उत्पादन गर्दछ। सान्दर्भिक अनुसन्धान अनुसार, H2 को उत्पादन इलेक्ट्रोलाइटमा रहेको ट्रेस पानीबाट प्राप्त हुन्छ, तर सामान्य इलेक्ट्रोलाइटमा पानीको मात्रा लगभग २० ¡Á १०-६ हुन्छ, जुन H2 को उत्पादनको लागि धेरै कम हो।

सांघाई जियाओटोङ विश्वविद्यालय वु काईको प्रयोगलाई ग्रेफाइट / NCM111 को लागि ब्याट्रीको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो। निष्कर्षले निष्कर्ष निकाल्यो कि H2 को स्रोत उच्च भोल्टेज अन्तर्गत कार्बोनेटको विघटन हो। हाल, लिथियम टाइटेनेट ब्याट्रीहरूको दमनको लागि तीन समाधानहरू छन्।

, विलायक प्रणाली; तेस्रो, ब्याट्री प्रक्रिया प्रविधि सुधार गर्नुहोस्।