Uveďte dôvod klasifikácie a zlyhania zlyhania lítium-iónovej batérie

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

V kontexte energetickej krízy a znečistenia životného prostredia sú lítium-iónové batérie ideálnou energiou 21. storočia a sú viac znepokojení. Lítium-iónová batéria však bude mať určitú poruchu počas výroby, prepravy a používania. Okrem toho to ovplyvní výkon a spoľahlivosť celej batériovej jednotky po jedinom zlyhaní batérie a dokonca spôsobí, že batéria prestane fungovať alebo iné bezpečnostné problémy.

1 Klasifikácia zlyhania lítium-iónových batérií Aby sa predišlo vyššie uvedeným problémom so znížením výkonu a bezpečnostnými problémami batérie, je nevyhnutná analýza zlyhania lítium-iónových batérií. Zlyhanie lítium-iónových batérií sa vzťahuje na zoslabenie výkonu článku alebo abnormálny výkon používania z určitých základných dôvodov a delí sa na zlyhanie výkonu a zlyhanie bezpečnosti. Bežná klasifikácia zlyhania lítium-iónovej batérie 2 Porucha lítium-iónovej batérie spôsobuje zlyhanie lítium-iónovej batérie možno rozdeliť na endóm a vonkajšiu príčinu.

Vnútorným faktorom je fyzikálna a chemická variácia invalidity, rozsah výskumu možno vysledovať späť k atómovej, molekulárnej škále, termodynamike, kinetickým zmenám vo vývoji procesu zlyhania. Vonkajšie faktory vrátane nárazu, akupunktúry, korózie, horenia pri vysokej teplote, ľudského zlyhania atď. Vnútorný stav lítium-iónovej batérie Porucha 3 lítium-iónových batérií Bežná porucha výkonnosti a jej poruchového mechanizmu analýza kapacity útlmu zlyhania štandardného testu životnosti cyklu, počet cyklov dosiahol 500-krát, pričom kapacita vybíjania by nemala byť nižšia ako 90 % pôvodnej kapacity.

Alebo počet cyklov dosiahne 1000-krát, kapacita vybíjania by nemala byť nižšia ako 80% pôvodnej kapacity. Ak má kapacita prudký pokles v štandardnom cykle, patrí to k poruche útlmu kapacity. Základom zlyhania útlmu kapacity batérie je zlyhanie materiálu a úzko súvisí s objektívnymi faktormi, ako je výrobný proces batérie, používanie batérie.

Z hľadiska materiálu je dôležitá príčina poruchy, štrukturálne zlyhanie materiálu kladnej elektródy, prechodový rast povrchu zápornej elektródy, rozklad a znehodnocovanie elektrolytu, korózia tekutiny, mikronečistoty atď. Štrukturálne zlyhanie materiálu kladnej elektródy: štrukturálne zlyhanie materiálu kladnej elektródy zahŕňa častice materiálu katódy, nevratný fázový prechod, šírenie materiálu atď. LIMN2O4 spôsobí skreslenie Jahn-Tellerovho efektu počas procesu nabíjania a vybíjania a dokonca sa častice rozbijú, čo vedie k elektrickému kontaktu medzi časticami.

Materiály LiMn1.5Ni0.5O4 sa vyskytujú počas procesu nabíjania a vybíjania, materiál LiCoO2 spôsobuje, že CO vstupuje do vrstvy Li v dôsledku prechodu Li, čo spôsobuje vrstvenú štruktúru vo vrstvenej štruktúre v procese nabíjania a vybíjania.

Kapacita. Porucha materiálu zápornej elektródy: porucha grafitovej elektródy je dôležitá na povrchu grafitu, povrch grafitu reaguje s elektrolytom a fázou rozhrania pevného elektrolytu (SEI), ak nadmerný rast môže viesť k zníženiu obsahu lítiových iónov vo vnútornom systéme batérie, čo vedie k útlmu kapacity. Zlyhanie materiálov silikónových záporných elektród je dôležité v tom, že ich obrovská objemová expanzia je spôsobená cyklickým výkonom.

Porucha elektrolytu: Stabilita LIPF6 je slabá, ľahko sa rozloží, aby sa znížila migrácia obsahu Li + v elektrolyte. Je tiež ľahké reagovať na stopovú vodu v elektrolyte za vzniku HF, čo vedie ku korózii vo vnútri batérie. Vzduchotesnosť nie je dobrá na to, aby spôsobila zhoršenie stavu elektrolytu, viskozity a farebnosti elektrolytu a v konečnom dôsledku viedla k prudkému poklesu výkonu prenosových iónov.

Porucha kolektora: hromadná korózia kvapaliny, koncentrácia kolektora sa znížila. HF, ktorý je vyblednutý vyššie uvedeným elektrolytom, spôsobuje koróziu kolektora, generuje zlú vodivosť, čo vedie k zvýšeniu ohmického kontaktu alebo zlyhaniu aktívneho materiálu. Počas procesu nabíjania a vybíjania sa Cu fólia rozpúšťa pod nízkym potenciálom a ukladá sa do kladného povrchu, ktorým je takzvaná meď.

Bežné formy kolektívnych porúch nestačia na to, aby spôsobili odlupovanie účinnej látky medzi aglomeráciou a aktívnym materiálom, a nedokážu dodať kapacitu batérie. Vnútorný odpor zvyšuje vnútorný odpor lítium-iónovej batérie sprevádzajúci hustotu energie, zníženie napätia a výkonu, teplo batérie a iné problémy so zlyhaním. Dôležité faktory vedúce k zvýšenému množstvu lítium-iónových batérií sa delia na kľúčové materiály batérií a prostredia používania batérií.

Kľúčový materiál batérie: Mikroklit a drvenie materiálu kladnej elektródy, poškodenie materiálu zápornej elektródy je nadmerne hrubé, starnutie elektrolytu, aktívny materiál je oddelený od prúdu a kontakt aktívneho materiálu a vodivého aditíva (vrátane straty vodivých aditív), membrána, blokovanie, extrémne abnormality pri zváraní uší na batérii atď. Prostredie používania batérie: okolitá teplota je príliš vysoká / nízka, prebitie, nabíjanie a vybíjanie s vysokým zväčšením, výrobný proces a štruktúra dizajnu batérie atď. Skratové skraty často spôsobujú samovybíjanie, útlm kapacity, lokálnu tepelnú stratu lítium-iónových batérií a spôsobujú bezpečnostné nehody.

Skrat medzi medeným / hliníkovým koncentrátom: výroba batérie alebo kovové prepichnutie membrány alebo elektródy cudzím telesom, súprava batérií v súprave batérií, čo spôsobuje kladný, záporný kontakt s kvapalinou. Skraty spôsobené poruchou membrány, membránou, kolapsom membrány, koróziou membrány atď. môže viesť k zlyhaniu membrány, porucha membrány, strata izolácie elektrónov alebo medzera je pozitívna, záporná elektróda je mierne kontaktovaná, potom je lokálna horúčka vážna, pokračuje v nabíjaní a vybíjaní elektriny sa rozšíri na štyri týždne , Spôsobuje tepelné straty.

Nečistota spôsobuje skrat: nečistoty prechodného kovu v suspenzii kladnej elektródy môžu spôsobiť prepichnutie membrány alebo podporiť uvoľnenie lítia zápornej elektródy, čo spôsobí vnútorné skraty. Skrat spôsobený rozvetvenými kryštálmi lítia: Mliečne kryštály lítia, dendritický kryštál prechádzajú membránou spôsobenou lokálnym nábojom počas dlhého cyklu. Konštrukcia a výroba batérie alebo proces montáže batérie, dizajn je nerozumný alebo miestny tlak spôsobí aj vnútorné skraty.

Počas indukcie prekmitu a previsu batérie dôjde aj ku skratu. Nasávanie plynu elektrolytického roztoku v procese výmeny batérie v procese tvorby batérie je normálny plyn, ale prechodná spotreba plynu uvoľňujúceho elektrolyt alebo uvoľňovanie kyslíka z materiálu kladnej elektródy je abnormálna. V batérii s mäkkým vreckom to často spôsobí vnútorný tlak batérie a narazí na zapuzdrenú hliníkovú membránu, problém s vnútorným kontaktom batérie atď.

Normálny elektrický článok a elektrolytický roztok na analýzu zložiek plynu medzi poruchami článku nie sú vysušené, čo vedie k rozkladu lítiovej soli v elektrolyte, čo spôsobuje tekutý AL a deštrukčné činidlo a vodík. Elektrochemický rozklad reťazca / cyklického esteru alebo éteru v elektrolyte spôsobuje v nevhodnom rozsahu napätia a C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, CO2 atď. Tepelná nekontrolovaná tepelná nekontrolovateľnosť znamená, že teplota lítium-iónovej batérie je lokálny alebo celkový nárast teploty a teplo sa nemôže rozptýliť v čase a veľké množstvo sa hromadí vo vnútri a vyvoláva ďalšie vedľajšie účinky.

Faktory spôsobené tepelnou stratou lítium-iónových batérií sú abnormálne prevádzkové podmienky, to znamená zneužívanie, skrat, veľké zväčšenie, vysoká teplota, stláčanie a akupunktúra. Analýza lítia v negatívnom povrchu batérie je bežný jav zlyhania starnutia lítium-iónovej batérie. Analýza lítia znižuje vnútorný aktívny lítium-ión v batérii, dochádza k zlyhaniu kapacity a dendritické prepichnutie môže viesť k lokálnemu prúdu a teplu a nakoniec spôsobiť problém s bezpečnosťou batérie.

Analýza zlyhania mojej krajiny bola systematicky vypracovaná v oblasti mechanických oblastí a letectva av oblasti lítium-iónových batérií ešte nebola získaná. Batériové spoločnosti a materiály vykonali analýzu zlyhania lítium-iónových batérií, ale viac ako výskum a vývoj procesov výroby batérií a materiálov na zlepšenie výkonu batérií a zníženie nákladov na batérie ako priame ciele. Budúce výskumné ústavy a príbuzné spoločnosti môžu posilniť kooperatívne výmeny, snažiť sa vytvoriť a zlepšiť strom porúch a analýzu porúch lítium-iónových batérií.

.