Razões para análise aprofundada de baterias de íons de lítio

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Devido à sua longa vida útil, a bateria de íons de lítio é amplamente utilizada, mas com o aumento do tempo de uso, o problema de protuberância, o desempenho de segurança não é o ideal e a atenuação circulante também é mais séria, causando a análise e a supressão da profundidade da bateria de lítio. Pesquisa. De acordo com a experiência em pesquisa e desenvolvimento experimental, o autor divide as causas das baterias de lítio em duas categorias: uma é o abaulamento causado pela espessura da bateria (a segunda, devido ao abaulamento da oxidação do líquido eletrolítico). Em diferentes sistemas de bateria, os fatores dominantes da espessura da bateria são diferentes.

Por exemplo, na bateria de eletrodo negativo de titanato de lítio, os principais fatores de abaulamento são o tambor; no sistema de eletrodo negativo de grafite, a espessura do polo e o abaulamento do suprimento de gás atuam. Primeiro, a espessura do polo do eletrodo é alterada no uso de baterias de lítio, e a espessura do polo do eletrodo tem uma alteração de espessura, especialmente o eletrodo negativo de grafite. De acordo com os dados existentes, a bateria de lítio passou por armazenamento e circulação em alta temperatura, o que é propenso a tamborilamento, com uma taxa de crescimento de espessura de cerca de 6% a 20%, onde a taxa de expansão polar positiva é de apenas 4% e a taxa de expansão negativa é de 20%.

A causa raiz do abaulamento da espessura das mudanças na bateria de lítio é afetada pela essência do grafite. O grafite do eletrodo negativo forma LICX (LIC24, LiC12 e LIC6, etc.), e o espaçamento linear muda, resultando na formação de tensão interna microscópica, resultando em uma expansão do eletrodo negativo.

A figura abaixo é um diagrama estrutural esquemático da estrutura da placa do eletrodo negativo de grafite no lugar, com carga e descarga. A expansão do eletrodo negativo de grafite é causada principalmente pela expansão ineficaz. Esta parte da expansão está relacionada principalmente à estrutura do tamanho das partículas, ao agente adesivo e à folha do polo.

A expansão do eletrodo negativo faz com que o núcleo se deforme, e o eletrodo é formado entre o diafragma, e as partículas do eletrodo negativo formam uma microfissura, a película da interface de fase do eletrólito sólido (SEI) é quebrada e recombinante, consumindo o eletrólito e prejudicando o desempenho circulante. Há muitos fatores que afetam os polos negativos do eletrodo, e a natureza do adesivo e os parâmetros estruturais da folha polar são os dois mais importantes. O adesivo comumente usado no eletrodo negativo de grafite é o SBR, com módulo de elasticidade adesivo diferente, resistência mecânica diferente e efeitos diferentes na espessura da placa.

A força de rolamento após o revestimento de acabamento também é afetada pela espessura da placa do eletrodo negativo na bateria. Sob o mesmo estresse, quanto maior o módulo de elasticidade do adesivo, menor a polaridade física da prateleira, durante o carregamento, devido à incorporação de Li +, a expansão da rede de grafite; ao mesmo tempo, devido à deformação das partículas do eletrodo negativo e do SBR, o estresse interno é completamente liberado, fazendo com que a taxa de expansão negativa aumente acentuadamente, o SBR está no estágio de deformação plástica. Esta parte da taxa de expansão está relacionada ao módulo de elasticidade do SBR, o que leva a um maior módulo de elasticidade e à resistência do SBR, e menor expansão de expansão irreversível.

Quando a quantidade de SBR é inconsistente, a pressão é diferente quando o rolo polar é pressionado, e a diferença de pressão causa a tensão residual produzida pelo polo, quanto maior a tensão residual, levando à expansão da prateleira pré-física, eletricidade total e taxa de expansão de potência vazia; quanto menor o conteúdo de SBR, menor a pressão da laminação, menos prateleiras físicas, a taxa de expansão da pré-eletricidade e a eletrocosite vazia, menor a expansão negativa faz com que o núcleo se deforme, afetando o negativo O grau de lítio é lítio e taxa de difusão Li +, gerando assim um sério impacto no desempenho do ciclo da bateria. Em segundo lugar, a entrada interna de gás da bateria em massa causada pelo gás da bateria é outra razão importante que causa o inchaço da bateria, seja pelo ciclo de temperatura da bateria, ciclo de alta temperatura, armazenamento em alta temperatura, ele produz diferentes graus de gás inchado. De acordo com os resultados de pesquisas atuais, a essência do inchaço do núcleo elétrico é causada pela decomposição do eletrólito.

Existem dois casos de decomposição do eletrólito: um é uma impureza do eletrólito, como umidade e impurezas metálicas para decompor o fluido eletrolítico, e o outro é muito baixo no fluido eletrolítico, o que causa a decomposição durante o carregamento, e no eletrólito solventes como EC, DEC são gerados após a obtenção de elétrons, e as consequências diretas das reações de radicais livres são hidrocarbonetos, ésteres, éteres e CO2, etc. Após a conclusão da montagem da bateria de lítio, uma pequena quantidade de gás é gerada durante o processo predeterminado, e esses gases são inevitáveis, e a chamada fonte de perda de capacidade irreversível do núcleo elétrico. Durante o primeiro processo de carga e descarga, os elétrons chegam à solução eletrolítica com a solução eletrolítica do eletrodo negativo após o circuito externo, formando um gás.

Neste processo, o SEI é formado na superfície do eletrodo negativo de grafite. Com o aumento da espessura do SEI, os elétrons não conseguem penetrar na oxidação contínua do eletrólito. Durante a vida útil da bateria, o volume interno de gás aumentará gradualmente, devido à presença de impurezas ou umidade no eletrólito ou no eletrólito. A presença do eletrólito requer exclusão séria e o controle de umidade não é rigoroso.

A solução eletrolítica em si não é rigorosa, e a bateria não é rigorosamente introduzida na água, a distribuição angular é causada, e a superutilização da bateria também acelerará a produção de gás da bateria. Velocidade, causando falha da bateria. Em diferentes sistemas, a quantidade de produção da bateria é diferente.

Na bateria de eletrodo negativo de grafite, a causa da produção de gás é principalmente devido à formação do filme SEI, a umidade na bateria é excedida e o fluxo químico é anormal, o pacote é ruim e a taxa de fluorescência da bateria no titanato de lítio. O sistema de bateria NCM deve ser mais sério. Além das impurezas, umidade e processos no eletrólito, outra diferença do eletrodo negativo de grafite é que o titanato de lítio não pode ser como uma bateria de eletrodo negativo de grafite, formando uma película SEI em sua superfície, inibindo sua reação eletrolítica. O eletrólito está sempre em contato direto com a superfície do Li4Ti5O12 durante a carga e descarga, resultando em uma redução contínua da superfície do material Li4Ti5O12, o que pode ser a causa raiz da flatulência da bateria Li4Ti5o12.

Os principais componentes do gás são H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, etc. Quando o titanato de lítio é imerso separadamente no eletrólito, apenas CO2 é produzido e, após preparar uma bateria com um material NCM, os gases gerados incluem H2, CO2, CO e uma pequena quantidade de hidrocarbonetos gasosos e, após a bateria, apenas no ciclo de carga e descarga, H2 é gerado e, no gás gerado, o teor de H2 excede 50%. Isso indica que gases H2 e CO serão gerados durante a carga e a descarga.

LIPF6 existe no eletrólito: PF5 é um ácido muito forte, que facilmente causa decomposição de carbonato e aumenta a quantidade de PF5 com o aumento da temperatura. O PF5 contribui para a decomposição de eletrólitos, produzindo CO2, CO e gás CXHY. De acordo com pesquisas relevantes, a produção de H2 é derivada de traços de água no eletrólito, mas o teor de água no eletrólito geral é de cerca de 20 ¡Á 10-6, o que é muito baixo para o rendimento de H2.

O experimento de Wu Kai da Universidade Jiaotong de Xangai foi usado como uma bateria para grafite / NCM111. A conclusão concluiu que a fonte de H2 é a decomposição de carbonato sob alta voltagem. Atualmente, existem três soluções para supressão de baterias de titanato de lítio.

, Sistema de solvente; terceiro, melhorar a tecnologia do processo de bateria.