Razlogi za globinsko analizo litij-ionskih baterij

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pembekal Stesen Janakuasa Mudah Alih

Zaradi svoje dolge življenjske dobe se litij-ionska baterija pogosto uporablja, s podaljšanjem časa uporabe pa je problem izbočenosti, varnostna učinkovitost ni idealna in dušenje kroženja je prav tako resnejše, kar povzroča analizo in zatiranje raziskav globine litijeve baterije. Glede na eksperimentalne raziskave in razvojne izkušnje avtor razdeli vzroke litijevih baterij v dve kategoriji, ena je izboklina, ki jo povzroča debelina baterije (druga, zaradi izbokline zaradi oksidacije elektrolitske tekočine). V različnih baterijskih sistemih so prevladujoči dejavniki debeline baterije različni.

Na primer, v bateriji z negativno elektrodo iz litijevega titanata so glavni dejavniki izbočenja boben; v sistemu grafitne negativne elektrode, debelina debeline pola in izboklina zakona o oskrbi s plinom. Prvič, debelina elektrodnega pola se spremeni pri uporabi litijevih baterij in debelina elektrodnega pola, ki ima spremembo debeline, zlasti grafitne negativne elektrode. Po obstoječih podatkih je litijeva baterija prestala skladiščenje in kroženje pri visoki temperaturi, ki je nagnjena k bobnenju, s stopnjo rasti debeline od približno 6% do 20%, pri čemer je pozitivno razmerje polarnega raztezanja le 4%, negativno razmerje raztezanja pa 20%.

Glavni vzrok za izbočenje debeline sprememb litijeve baterije vpliva bistvo grafita. Grafit negativne elektrode tvori LICX (LIC24, LiC12 in LIC6 itd.), linearni razmik pa se spremeni, kar povzroči nastanek mikroskopske notranje napetosti, kar ima za posledico razširitev negativne elektrode.

Spodnja slika je shematski strukturni diagram strukture plošče grafitne negativne elektrode na mestu ter naboja in praznjenja. Raztezanje grafitne negativne elektrode je v glavnem posledica neučinkovitega raztezanja. Ta del razširitve je v glavnem povezan s strukturo velikosti delcev, lepilnim sredstvom in polico.

Razširitev negativne elektrode povzroči deformacijo jedra in elektroda se oblikuje med diafragmo, delci negativne elektrode pa tvorijo mikrorazpoke, film vmesnika trdne elektrolitne faze (SEI) se zlomi in rekombinira, porabi elektrolit in zmanjša delovanje kroženja. Obstaja veliko dejavnikov, ki vplivajo na negativne pole elektrode, narava lepila in strukturni parametri polarnega lista pa sta najpomembnejša. Lepilo, ki se običajno uporablja v grafitni negativni elektrodi, je SBR, ima drugačen modul elastičnosti lepila, različno mehansko trdnost in različne učinke na debelino plošče.

Na kotalno silo po končnem premazu vpliva tudi debelina plošče negativne elektrode v akumulatorju. Pod enako obremenitvijo, večji kot je modul elastičnosti lepila, manjša je polarnost fizične police, pri polnjenju, zaradi vgradnje Li +, razširitev grafitne mreže; hkrati se zaradi deformacije delcev negativne elektrode in SBR notranja napetost popolnoma sprosti. Zaradi tega se negativna ekspanzijska stopnja močno poveča, SBR je v fazi plastične deformacije. Ta del razteznega razmerja je povezan z modulom elastičnosti SBR, kar vodi do večjih modula elastičnosti in trdnosti SBR ter manjšega raztezanja nepovratnega raztezanja.

Ko je količina SBR nedosledna, je tlak drugačen, ko je polarni valj pritisnjen, razlika v tlaku pa povzroči preostalo napetost, ki jo povzroči drog, večja je preostala napetost, kar vodi do predfizične širitve polic, polne električne energije in razmerja širitve prazne moči; manjša je vsebnost SBR, manjši je tlak valjanja, manj fizičnih polic, razmerje razširitve predelektrične energije in praznega elektrokozita, manjša negativna ekspanzija povzroči deformacijo jedra, vpliva na negativno Stopnja litija je stopnja difuzije litija in Li +, s čimer se ustvari resen vpliv na zmogljivost cikla baterije. Drugič, notranji vnos plina v baterijo v razsutem stanju, ki ga povzroča plin iz baterije, je še en pomemben razlog, ki povzroča izbočenje baterije, ne glede na to, ali gre za temperaturni cikel baterije, visokotemperaturni cikel, visokotemperaturne police, proizvaja različne stopnje izbočenega plina. Glede na trenutne rezultate raziskav je bistvo nabrekanja električnega jedra posledica razgradnje elektrolita.

Obstajata dva primera razgradnje elektrolita, eden je nečistoča elektrolita, kot so vlaga in kovinske nečistoče za razgradnjo elektrolitske tekočine, drugi pa je premalo elektrolitske tekočine, ki povzroči razgradnjo med polnjenjem, in v elektrolitu Topila, kot je EC, DEC nastanejo po pridobitvi elektronov, neposredne posledice reakcij prostih radikalov pa so ogljikovodiki, estri, etri in CO2 itd. Ko je sestavljanje litijeve baterije končano, med vnaprej določenim postopkom nastane majhna količina plina, ti plini pa so neizogibni in vir nepopravljive izgube zmogljivosti tako imenovanega električnega jedra. Med prvim postopkom polnjenja in praznjenja elektroni dosežejo elektrolitsko raztopino z elektrolitsko raztopino negativne elektrode po zunanjem krogu in tvorijo plin.

V tem procesu nastane SEI na površini grafitne negativne elektrode, s povečanjem debeline SEI elektroni ne morejo prodreti skozi neprekinjeno oksidacijo elektrolita. Med življenjsko dobo baterije bo notranji volumen plina postopoma naraščal zaradi nečistoč ali vlage v elektrolitu ali v elektrolitu. Prisotnost elektrolita zahteva resno izključitev, nadzor vlage pa ni strog.

Sama elektrolitska raztopina ni stroga in baterijski paket ni strogo vstavljen v vodo, povzroča kotno oddajanje, prekomerna uporaba baterije pa bo tudi pospešila proizvodnjo plina v bateriji. Hitrost, ki povzroča okvaro baterije. V različnih sistemih je količina proizvodnje baterije različna.

V bateriji z grafitno negativno elektrodo je vzrok za nastajanje plina predvsem posledica tvorbe filma SEI, vlaga v bateriji je presežena in kemični pretok je nenormalen, paket je slab in fluorescenčno razmerje baterije v litijevem titanatu Baterijski sistem NCM bi moral biti resnejši. Poleg nečistoč, vlage in procesov v elektrolitu je druga razlika od grafitne negativne elektrode ta, da litijev titanat ne more biti kot baterija z grafitno negativno elektrodo, ki na svoji površini tvori film SEI, ki zavira njegovo reakcijo elektrolita. Elektrolit je med polnjenjem in praznjenjem vedno v neposrednem stiku s površino Li4Ti5O12, kar ima za posledico nenehno zmanjševanje površine materiala Li4Ti5O12, kar je lahko glavni vzrok za napenjanje baterije Li4Ti5o12.

Glavne sestavine plina so H2, CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8 itd. Ko je litijev titanat ločeno potopljen v elektrolit, nastane samo CO2 in po pripravi baterije z materialom NCM nastali plini vključujejo H2, CO2, CO in majhno količino plinastih ogljikovodikov, po bateriji pa samo v ciklu. Pri polnjenju in praznjenju nastaja H2, v ustvarjenem plinu pa vsebnost H2 presega 50%. To pomeni, da bosta med polnjenjem in praznjenjem nastajala plin H2 in CO.

LIPF6 obstaja v elektrolitu: PF5 je zelo močna kislina, ki zlahka povzroči razgradnjo karbonata in poveča količino PF5 s povišanjem temperature. PF5 prispeva k razgradnji elektrolita, pri čemer nastajajo plini CO2, CO in CXHY. Glede na ustrezne raziskave proizvodnja H2 izhaja iz sledi vode v elektrolitu, vendar je vsebnost vode v splošnem elektrolitu približno 20 ¡Á 10-6, kar je zelo nizko za izkoristek H2.

Eksperiment šanghajske univerze Jiaotong Wu Kai je bil uporabljen kot baterija za grafit / NCM111. Zaključek ugotavlja, da je vir H2 razgradnja karbonata pod visoko napetostjo. Trenutno obstajajo tri rešitve za zatiranje litij-titanatnih baterij.

, sistem topil; tretjič, izboljšajte tehnologijo baterijskega procesa.