Analisis sabab analisis atenuasi kapasitas batré litium

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Dina batré litium ion, kasaimbangan kapasitas dinyatakeun salaku babandingan massa éléktroda positif jeung éléktroda négatip, nyaéta:<000000>gamma;= m + / m- =δXC- /δYC + rumus luhur C nujul kana kapasitas coulomb teoritis éléktroda,δsaeutik,δY ngarujuk kana pangukuran kimiawi ion litium anu dipasang dina éléktroda négatif sareng éléktroda positip. Ti rumus di luhur bisa ditempo yén rasio massa dua kutub gumantung kana jumlah kapasitas coulomb jeung ion litium malik na masing-masing nurutkeun dua kutub. Sacara umum, babandingan massa nu leuwih leutik ngabalukarkeun pamakéan lengkep bahan éléktroda négatip; rasio massa nu leuwih gede bisa boga bahya kaamanan alatan éléktroda négatip keur overchaired.

Pondokna, dina rasio kualitas paling dioptimalkeun, kinerja batré optimal. Patali jeung sistem batré Li-ION idéal, dina periode siklus na, kuantitas eusi teu robah, sarta kapasitas awal dina unggal siklus mangrupakeun nilai nu tangtu, tapi kaayaan sabenerna leuwih pajeulit. Sagala réaksi samping nu bisa muncul atawa meakeun ion litium atawa éléktron bisa ngabalukarkeun parobahan kasaimbangan kapasitas batré, sakali kasaimbangan kapasitas batré lumangsung, parobahan ieu teu bisa balik, sarta bisa akumulasi ku sababaraha siklus, sarta kinerja batré lumangsung.

Pangaruh serius. Sajaba ti éta, iwal retentment oksidasi ion litium, aya sajumlah badag réaksi samping, kayaning analisis éléktrolit, disolusi zat aktif, déposisi logam litium, jsb. Aslina: overcharge 1, grafit overcharge négatip: Nalika batréna overcharged, ion litium gampang ngurangan dina beungeut négatip: litium disimpen katutupan ku beungeut négatip, blocking litium embedding.

Efisiensi ngurangan diréduksi sarta leungitna kapasitas, aslina: 1 bisa ngurangan ku litium siklik; 2 disimpen logam litium jeung pangleyur atawa ngarojong éléktrolit pikeun ngabentuk Li2CO3, LIF atawa produk lianna; 3 logam litium biasana kabentuk antara éléktroda négatip na diafragma, kamungkinan The liang tina blocking diafragma naek lalawanan internal batré; Ngecas gancang, kapadetan arus ageung teuing, polarisasi négatip parah, déposisi litium bakal langkung jelas. Kaayaan ieu gampang lumangsung dina kasempetan éléktroda négatip aktip.

Sanajan kitu, dina kasus laju ngecas tinggi, déposisi logam litium bisa lumangsung sanajan proporsi éléktroda positif jeung négatif aktip normal. 2, réaksi precision positif teuing low lamun lalawanan aktif éléktroda positif teuing low, sarta gampang ngecas. Transisi positif ngabalukarkeun leungitna kapasitas alatan lumangsungna zat inert éléktrokimia (sapertos CO3O4, MN2O3, jsb).

), nu ngaganggu kasaimbangan kapasitas antara éléktroda, sarta leungitna kapasitas na teu bisa balik. (1) liycoo2liycoo2→(1-y) / 3 [CO3O4 + O2 (G)] + Ylicoo2Y <0.4 Simultaneous positive electrode material analyzes oxygen in a sealed lithium ion battery to analyze the oxygen due to the absence of re-reactive reaction (such as the formation of H2O) and the combustible gas in the electrolyte analysis At the same time, the consequences will be unimaginable.

(2)λ-MnO2 réaksi mangan litium lumangsung dina kaayaan dimana litium mangan oksida sagemblengna decentr:λ-Muhun2→Mn2O3 + O2 (G) 3, éléktrolit dioksidasi nalika éléktrolit dioksidasi nalika tekanan leuwih luhur ti 4.5V, sarta éléktrolit (misalna

, Li2CO3) jeung gas nu dioksidasi, sarta insolublements ieu bakal meungpeuk micropores éléktroda. Migrasi ion litium ngabalukarkeun leungitna kapasitas salila siklus. Mangaruhan laju laju oksidasi: Jinis sareng ukuran luas permukaan agén konduktif (karbon hideung, jsb.

) ditambahkeun ku bahan éléktroda positip permukaan aréa permukaan collector bahan (karbon hideung, jsb) dina leyuran electrolytic ayeuna dipaké, EC / DMC dianggap boga kapasitas oksidasi pangluhurna. Prosés oksidasi éléktrokimia leyuran umumna dinyatakeun salaku: solusi→Produk oksidasi (gas, leyuran jeung zat padet) + NE-sagala oksidasi pangleyur bisa ningkatkeun konsentrasi éléktrolit nu, stabilitas éléktrolit ieu lowered, sarta kapasitas batré téh tungtungna.

Anggap meakeun sabagian leutik éléktrolit unggal waktos dieusian, teras langkung seueur éléktrolit dina rakitan batré. Pikeun wadah konstan, ieu ngandung harti yén sajumlah leutik zat aktif dimuat, anu bakal nyababkeun panurunan dina kapasitas awal. Ayrıca katı bir ürün oluşması durumunda elektrot yüzeyinde bir pasifleştirme filmi oluşacak ve bu da pilin çıkış voltajının artmasına neden olacaktır.

Orijinal 2: Elektrolit (Geri Dönüşüm) I Elektrot analizinde 1 Akü kapasitesinin azaltılması, elektrolitin akü kapasitesine ve dolaşım ömrüne karşı verdiği tepkimeyi olumsuz yönde etkileyecek ve gazın azalması nedeniyle aküyü artırarak güvenlik sorunlarına yol açacaktır. Pozitif elektrot analiz voltajı genellikle 4,5V&39;tan büyüktür (Li/Li+ ile ilgilidir), bu nedenle pozitifte analiz yapmak kolay değildir.

Bunun yerine elektrolitlerin analiz edilmesi daha çeşitlidir. 2, elektrolit negatif elektrotta analiz edilir: elektrolit, grafit ve diğer pithonal karbon negatifleri açısından yüksek değildir ve geri dönüşümsüz ise reaksiyona girmesi kolaydır. Birincil şarj ve deşarj sırasında elektrolitik çözelti analizi, elektrot yüzeyinde bir pasifleştirme filmi oluşturacaktır ve bu pasifleştirme filmi, elektrolit ve karbon negatif elektrotun daha fazla analiz edilmesini önleyebilir.

Böylece karbon negatif elektrodun yapısal kararlılığı korunmuş olur. İdeal olarak, elektrolitin indirgenmesi pasifleştirme filminin oluşum aşamasıyla sınırlıdır ve çevrim kararlı hale geldiğinde işlem artık gerçekleşmez. Pasivasyon filminin elektrolit tuzunun oluşumunun azaltılması, pasivasyon filminin stabilizasyonunu kolaylaştıran pasivasyon filminin oluşumunda yer alır, ancak çözücüye indirgenen çözünmüş malzeme çözücü indirgeme ürünü tarafından olumsuz etkilenir; (2) elektrolit tuzu indirgemesi Elektrolitik çözeltinin konsantrasyonu azaldı ve sonunda pil kapasitesi azaldı (LIF, LiXPF5-X, PF3O ve PF3 üretmek için LiPF6 indirgemesi); (3) Pasivasyon filminin oluşumu, kutup kapasitesinin dengesizliğine neden olabilecek lityum iyonlarını tüketmektir.

Tüm pil küçüldü. (4) Pasivasyon filminde çatlak varsa, çözücü molekülü pasifleştirme filminin kalınlaşması için transfer edilebilir, bu sadece daha fazla lityum tüketmekle kalmaz, aynı zamanda karbon yüzeyindeki mikro gözenekleri tıkayabilir, bu da lityumun gömülmesini ve boşaltılmasını engelleyerek geri döndürülemez kapasite kaybına neden olur. CO2, N2O, CO, SO2 vb. gibi bazı inorganik katkı maddeleri ekleyin.

, pasifleştirme filminin oluşumunu hızlandırabilir ve çözücünün sembolizasyonunu ve analizini engelleyebilir ve taç eter organik katkı maddesinin eklenmesi aynı etkiye sahiptir, burada 12 taç 4 eter en iyisidir. Film oluşturma kapasitesi kaybının faktörleri: (1) Karbon türü; (2) elektrolit bileşenleri; (3) elektrot veya elektrolit içindeki katkı maddeleri. BLYR, iyon değişim reaksiyonunun aktif malzemenin yüzeyinden çekirdeğine doğru ilerlediğini, oluşan yeni fazın gömüldüğünü ve parçacıkların yüzeyinde düşük iyon ve elektron iletkenliği oluştuğunu, dolayısıyla depolama sonrasında spinel oluştuğunu düşünmektedir.

Depolama yerine daha çok kutuplaşma var. ZHANG, elektrot malzemesinden önce ve sonra AC empedans spektrumunun karşılaştırmalı ayrışmasını, yeni çevrim sayısıyla yüzey pasifleştirme tabakasının direncinin arttığını ve arayüz kapasitansının azaldığını keşfetti. Pasivasyon tabakasının kalınlığını yansıtan çevrim sayısı eklenir.

Manganın çözünmesi ve elektrolitin analizi sonucunda pasifleşme filmi oluşur ve yüksek sıcaklık koşulları bu reaksiyonlar için daha elverişlidir. Bu durum aktif madde parçacıklarının dolaylı direncine ve Li+ göç direncinin artmasına neden olacak, dolayısıyla pilin polarizasyonu artacak ve şarj ve deşarj tamamlanmayacak, kapasite düşecektir. II elektrolitik çözelti indirgeyici mekanizma elektroliti genellikle oksijen, su, karbondioksit gibi safsızlıklar içerir ve oksidatif reaksiyonlar akü şarj ve deşarj işlemi sırasında meydana gelir.

Elektrolitin indirgeme mekanizması, çözücü indirgemesi, elektrolit indirgemesi ve safsızlık indirgemesi olmak üzere üç yönü içerir: 1, çözücü indirgemesi PC ve EC&39;nin indirgemesi, ikinci elektronik reaksiyon sürecine bir elektron reaksiyonu içerir, ikinci elektron reaksiyonu Li2CO3 oluşturur: FONG, vb., ilkinde Deşarj işlemi sırasında, elektrot potansiyeli O.8V&39;a yakındır (karşılaştırıldığında

li/li+), PC/EC, grafit üzerinde elektrokimyasal reaksiyon oluşturarak CH = CHCH3 (G) / CH2 = CH2 (G) ve LiCO3 (k) üretir ve bu da grafit elektrotlarda geri döndürülemez kapasite kaybına neden olur. Aurbach ve arkadaşları, metal lityum elektrot ve karbon esaslı elektrot üzerinde çok çeşitli elektrolit indirgeme mekanizması ve ürünleri için, RocO2Li ve propilenin PC&39;nin elektronik reaksiyon mekanizmasında meydana geldiğini buldular. Roco2li eser miktardaki suya karşı çok hassastır.

Sıkı ürün Li2CO3 ve propilen&39;dir, ancak kurutma kabında Li2CO3 yoktur. Ein-Eliy, dietil karbonat (DEC) ve diometimetandan (DMC) oluşan bir elektrolitin, bataryada reaksiyona girerek metil karbonat (EMC) oluşturduğunu ve belirli bir kapasite kaybının meydana geldiğini bildirdi. Darbe.

2, elektrolitin indirgenme reaksiyonunun genellikle karbon elektrot yüzeyinin oluşumunda rol oynadığı kabul edilir ve bu nedenle, bunların türleri ve konsantrasyonları karbon elektrotun performansını etkileyecektir. Bazı durumlarda elektrolitin indirgenmesi karbon yüzeyinin stabilitesine katkıda bulunur ve istenilen pasifleştirme tabakasını oluşturabilir. Destekleyici elektrolitin çözücüden daha kolay indirgendiği ve negatif elektrotta biriken filmde indirgenme ürününün bulunmasının, akünün kapasite zayıflamasını etkilediği genel olarak kabul edilmektedir.

Elektrolitleri destekleyen çeşitli indirgeme reaksiyonları aşağıdaki gibi meydana gelebilir: 3, Kirlilik indirgemesindeki su içeriği (1) Elektrolitteki su içeriği, lityum iyon gömülmesine elverişli olmayan ve geri döndürülemez kapasite kaybına neden olan LiOH (S) ve Li2O biriktirme katmanları üretecektir: H2O + E→OH- + 1 / 2H2OH- + Li +→LiOH (s) LiOH + Li ++ E-→Li2O(S)+1/2H2, elektrot yüzeyine LiOH(S) çökelterek, büyük bir dirence sahip geniş bir yüzey filmi oluşturur ve Li+ gömülü grafit elektrotların geçişini engelleyerek geri dönüşümsüz kapasite kaybına neden olur. Çözücüde orta su (100-300×10-6) Grafit elektrot performansı üzerinde bir etkisi yoktur. (2) Çözücüdeki CO2, negatif elektrotta CO ve LiCO3 (S) oluşturmak üzere indirgenebilir: 2CO2 + 2E- + 2LI +→Li2CO3 + COCO aküdeki pil ömrünü uzatırken, Li2CO3 (S) ise akü direncini arttırarak akü performansını yükseltir.

(3) Çözücüde oksijenin varlığı da Li2O oluşturur, çünkü metal lityum ile tamamen paralel lityumun karbonu arasındaki potansiyel farkı küçüktür ve elektrolitin karbon üzerindeki indirgenmesi lityumdaki indirgenmeye benzerdir. Orijinal 3: Kendiliğinden deşarj Kendiliğinden deşarj, pilin kullanılmadığı durumda doğal olarak kaybolması anlamına gelir. Lityum-iyon pillerin kendi kendine deşarj olması iki durumda ortaya çıkar: Birincisi geri dönüşümlü kapasite kaybıdır; ikincisi ise geri dönüşümsüz kapasite kaybıdır.

Geri dönüşümlü kapasite kaybı, şarj sırasında kayıp kapasitesinin geri kazanılabileceği anlamına gelir ve geri dönüşümsüz kapasite kaybı tersine çevrilir ve pozitif ve negatif elektrot, şarj durumunda elektrolit ile mikro hücre kullanımında kullanılabilir ve lityum iyon gömülü ve boş, pozitif ve negatif gömülü ve kapalıdır. Gömülü lityum iyonları sadece elektrolitin lityum iyonlarıyla ilişkilidir ve dolayısıyla pozitif ve negatif elektrot kapasitesi dengesizdir. Kapasite kaybının bu kısmı şarj sırasında telafi edilemez.

Örneğin: Lityum manganez oksit pozitif elektrot ve çözücü, kendi kendine deşarjdan kaynaklanan kendi kendine deşarj üretebilir: çözücü molekülleri (örneğin, PC) iletken malzeme karbon siyahı veya akım sıvısının yüzeyindeki mikrobiyal hücreler olarak oksitlenir: aynı, negatif elektrot aktif madde Elektrolitik çözeltiden elektrolite kendi kendine deşarj olabilir ve elektrolit (örneğin LiPF6) elektrolit (örneğin LiPF6) tarafından indirgenir.

Lityum iyon, şarj durumunun negatif elektrodu olarak mikrodenetleyicinin negatif elektrodundan çıkarılır: kendi kendine deşarj Etkenler: Pozitif elektrot malzemelerinin üretim süreci, pil üretim süreci, elektrolit özellikleri, sıcaklık, zaman. Kendiliğinden deşarj oranı, çözücünün oksidasyon hızı tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilir, bu nedenle çözücünün kararlılığı, pilin depolama ömrünü etkiler. Çözücünün oksidasyonu karbon siyahının yüzeyinde meydana gelir ve karbon siyahı yüzey alanı kendi kendine deşarj oranını kontrol edebilir, ancak LIMN2O4 pozitif elektrot malzemesi için, aktif malzemenin yüzey alanını da sıkıca azaltır ve akım toplayıcı yüzeyi çözücü oksidasyonunun kullanımına karşı karşıyadır, bu göz ardı edilemez.

Pil diyaframından sızan akım da lityum iyon pilde kendi kendine deşarja neden olabilir, ancak bu süreç diyafram direnciyle sınırlıdır ve çok düşük bir oranda gerçekleşir, sıcaklıkla ilgisi yoktur. Pilin kendi kendine deşarj hızının büyük oranda sıcaklığa bağlı olduğu düşünüldüğünde, bu süreç kendi kendine deşarjda kritik bir mekanizma değildir. Eğer negatif elektrot yeterli elektrik durumunda ise, pilin içindekiler imha olur ve bu da kalıcı kapasite kaybına neden olur.