Электр машиналары базарының кайнар дәрәҗәсе тәэсирендә,литий-ион батареялары, электр машиналарының төп компонентларының берсе буларак, зур күләмдә басым ясалды.Кешеләр озын гомер, югары көч, яхшы куркынычсызлык литий-ион батареясын үстерергә әзер.Алар арасындалитий-ион аккумуляторысыйдырышлык һәркемнең игътибарына бик лаек, литий-ион батарейкаларының яисә механизмның бетү сәбәпләрен тулысынча аңлау, проблеманы чишү өчен дөрес дару язу өчен, литий-ион батарейкалары ни өчен? атенуация?
Литий-ион батарейкаларының сыйдырышлылыгы бозылу сәбәпләре
1.Позитив электрод материалы
LiCoO2 - еш кулланыла торган катод материалларының берсе (3C категориясе киң кулланыла, һәм электр батарейкалары нигездә өченче һәм литий тимер фосфат йөртә).Cyикллар саны арта барган саен, актив литий ионнарын югалту сыйдырышлыкның бозылуына күбрәк ярдәм итә.200 циклдан соң, LiCoO2 фаза күчү кичермәде, киресенчә, лампа структурасының үзгәрүе, Li + de-урнаштыруда кыенлыкларга китерде.
LiFePO4 яхшы структур тотрыклылыкка ия, ләкин анодтагы Fe3 + эри һәм графит анодында Fe металлына кадәр кими, нәтиҗәдә анод поляризациясе арта.Гадәттә Fe3 + таркату LiFePO4 кисәкчәләрен каплау яки электролит сайлау белән киселә.
NCM өченче материаллар metal Металл оксиды катод материалында күчү металл ионнары югары температурада эреп бетәләр, шулай итеп электролитта азат ителәләр, яисә тискәре якка куеп, сыйдырышлыкны көчәйтәләр;The көчәнеш 4.4Втан артык булганда, Li + / Li, өченче материалның структур үзгәреше сыйдырышлыкның бозылуына китерә;Li Li-Ni катнаш рәтләр, Li + каналларын блоклауга китерә.
LiMnO4 нигезендәге литий-ион батарейкаларында сыйдырышлыкның бозылуының төп сәбәпләре: 1. Яхн-Теллер аберрациясе кебек кире кайтарылмаган этап яки структур үзгәрешләр.һәм 2. Электролитта Mn таркату (электролитта HF булуы), пропорциональ булмаган реакцияләр, яки анодта кимү.
2. Негатив электрод материаллары
Графитның анод ягында литий явым-төшеме барлыкка килү (литийның бер өлеше "үлгән литий" яки литий дендритлар тудыра), түбән температурада литий ион диффузиясе акрынайа, литий явым-төшеменә китерә, һәм литий явым-төшеме дә булырга мөмкин. N / P нисбәте бик түбән булганда.
Анод ягында SEI фильмының кат-кат юк ителүе һәм үсүе литийның бетүенә һәм поляризациянең артуына китерә.
Кремний нигезендәге анодта литийны урнаштыру / де-литийны кабатлау процессы җиңел күләмдә күләмнең киңәюенә һәм кремний кисәкчәләренең ярылуына китерергә мөмкин.Шуңа күрә, кремний анод өчен, аның күләмен киңәйтү юлын табу аеруча мөһим.
3.Электролит
Электролиттагы факторлар сыйдырышлыкның бозылуына ярдәм итәлитий-ион батареяларыкертегез ：
1. Органик эреткечләр өчен эреткечләр һәм электролитларның бозылуы (җитди җитештерү яки куркынычсызлык проблемалары), оксидлашу потенциалы 5Втан зуррак булганда, Li + / Li яки киметү потенциалы 0,8Втан түбән булганда (төрле электролитларның бозылу көчәнеше төрле), черү җиңел.Электролит өчен (мәсәлән, LiPF6), начар тотрыклылык аркасында югары температурада (55 over артык) черү җиңел ;.
2. Cyикллар саны арта барган саен, электролит белән уңай һәм тискәре электродлар арасындагы реакция арта, масса күчерү көче зәгыйфьләнә.
4. Диафрагма
Диафрагма электроннарны блоклый һәм ион тапшыруларын башкара ала.Ләкин, диафрагманың Li + ташу сәләте диафрагма тишекләре электролитның черү продуктлары һ.б. белән ябылганда, яки югары температурада диафрагма кысылганда, яки диафрагма яшендә кими.Моннан тыш, эчке кыска схемага китерүче диафрагманы тишүче литий дендритлар барлыкка килү аның төп сәбәбе.
5. Сыеклык җыю
Коллекционер аркасында сыйдырышлыкның югалу сәбәбе, гадәттә, коллекторның коррозиясе.Бакыр тискәре коллектор буларак кулланыла, чөнки югары потенциалда оксидлаштыру җиңел, алюминий уңай коллектор буларак кулланыла, чөнки аз потенциалда литий белән литий-алюминий эритмәсе формалаштыру җиңел.Түбән көчәнеш астында (1,5В һәм аннан түбән, артык агызу), бакыр электролитта Cu2 + га оксидлаша һәм тискәре электрод өслегендә саклана, литийның урнашуына комачаулый, нәтиҗәдә сыйдырышлык бозыла.Theәм уңай ягында, артык түләүбатареяалюминий коллекторының чокырына китерә, бу эчке каршылыкның артуына һәм сыйдырышлыкның бозылуына китерә.
6. Зарядлау һәм чыгару факторлары
Артык корылма һәм агызу мультипликаторлары литий-ион аккумуляторларының тизлегенең бозылуына китерергә мөмкин.Корылма / агызу мультипликаторының артуы, батарейканың поляризация импедансының тиешенчә артуын, сыйдырышлыкның кимүенә китерә.Моннан тыш, зарядлау һәм югары тапкырлау ставкаларында чыгару аркасында барлыкка килгән диффузияле стресс катодның актив материалын югалтуга һәм батарейканың тиз картаюына китерә.
Батарейкаларны артык зарядка ясау һәм артык зарядка ясау очракларында тискәре электрод литий явым-төшеменә ия, уңай электрод литийны чыгару механизмы җимерелә, һәм электролитның оксидиатив бозылуы (продуктлар һәм газ җитештерү) тизләнә.Батарея артык зарарлангач, бакыр фольга эреп бетә (литийны урнаштыруга комачаулый, яки турыдан-туры бакыр дендритлар тудыра), бу сыйдырышлыкның бозылуына яки батареяның өзелүенә китерә.
Зарядлау стратегиясе тикшеренүләре күрсәткәнчә, корылма өзелгән көчәнеш 4В булганда, зарядланган өзелгән көчәнешне тиешенчә киметү (мәсәлән, 3.95В) батареяның цикл гомерен яхшырта ала.Шулай ук күрсәтелде, батарейканы 100% SOC-га тиз зарядлау 80% SOC-га тиз корылмадан тизрәк бозыла.Моннан тыш, Ли һ.б.Пульс зарядлау эффективлыгын яхшырта алса да, батарейканың эчке каршылыгы сизелерлек артачак, һәм тискәре электрод актив материалның югалуы җитди.
7. Температура
Температураның сыйдырышлыгына тәэсирелитий-ион батареяларышулай ук бик мөһим.Озак вакыт дәвамында югары температурада эшләгәндә, батарейка эчендә реакцияләр арта (мәсәлән, электролитның бозылуы), кире кайтарылгысыз югалтуга китерә.Озак вакыт түбән температурада эшләгәндә, батарейканың гомуми импеденциясе арта (электролит үткәрүчәнлеге кими, SEI импедансы арта, һәм электрохимик реакцияләр тизлеге кими), һәм батареядан литий явым-төшеме булырга мөмкин.
Aboveгарыда әйтелгәннәр литий-ион батарея сыйдырышлыгының төп сәбәбе, югарыдагы кереш сүз аша сез литий-ион батарея сыйдырышлыгының бозылу сәбәпләрен аңлыйсыз дип ышанам.
Пост вакыты: Июль-24-2023