Paprastas ličio jonų baterijos gedimo įvedimas
Ličio jonų baterijos dažnai neveikia naudojimo ar saugojimo procese, įskaitant pajėgumo skilimą, padidėjusį vidinį pasipriešinimą, padvigubinant našumą, dujų gamybą, nuotėkį, trumpąjį jungimą, deformaciją, šiluminį valdymą, ličio analizę ir kt., o tai labai sumažina ličio jonų baterijų naudojimo efektyvumą, patikimumą ir saugumą. Šiuos gedimo reiškinius sukelia sudėtinga cheminių ir fizinių mechanizmų sąveika baterijoje.
Ličio jonų baterijų sistema yra sudėtinga, apimanti termodinamiką, dinamiką, mikrostruktūrą, tarpgrupinę sąveiką ir reakciją, paviršiaus sąsajos reakciją ir kitus aspektus. Teisinga gedimo reiškinio analizė ir supratimas vaidina svarbų vaidmenį ličio jonų baterijų veikimui ir techniniam tobulinimui. Šiame dokumente pristatomas akumuliatoriaus gedimo mechanizmo įvedimas.
Ličio jonų baterijos gedimų ir gedimų mechanizmas
pajėgumo skilimas
Jis daugiausia skirstomas į dvi kategorijas: grįžtamasis pajėgumo skilimas ir negrįžtamas pajėgumo silpnėjimas. Grįžtamas pajėgumo silpninimas gali atkurti prarastą talpą, sureguliuodamas akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo sistemą ir pagerindamas akumuliatoriaus naudojimo aplinką; negrįžtamas pajėgumo skilimas yra negrįžtamas pajėgumo praradimas, kurį sukelia negrįžtami akumuliatoriaus viduje esantys pokyčiai.
Pagrindinė akumuliatoriaus talpos silpninimo gedimo priežastis yra medžiagų gedimas ir jis yra glaudžiai susijęs su objektyviais veiksniais, tokiais kaip baterijų gamybos procesas ir akumuliatoriaus naudojimo aplinka. Medžiagos požiūriu pagrindinės gedimo priežastys daugiausia yra katodo medžiagos struktūrinis gedimas, neigiamo elektrodo paviršiaus SEI užaugimas, elektrolitų skilimas ir pablogėjimas, kolektoriaus skysčio korozija, sistemos pėdsakų priemaišos ir kt.
Vidinis atsparumas
Ličio jonų baterijos vidinis atsparumas yra susijęs su akumuliatoriaus sistemos vidiniu elektroniniu perdavimo ir jonų perdavimo procesu, daugiausia suskirstytu į atsparumą ohmicui ir poliarizacijos vidinį pasipriešinimą. Poliarizacijos vidinį atsparumą daugiausia sukelia elektrocheminė poliarizacija, įskaitant elektrocheminę poliarizaciją ir storą diferencinę poliarizaciją. Pagrindiniai veiksniai, lemiantys ličio jonų baterijos vidinio atsparumo padidėjimą, skirstomi į pagrindines baterijų medžiagas ir akumuliatoriaus naudojimo aplinką.
Trumpasis jungimas
Trumpojo jungimo veikimą galima suskirstyti į keturias kategorijas:
Trumpasis jungimas tarp vario / aliuminio surinkimo skysčio;
Diafragmos gedimas praranda elektroninę izoliaciją arba spragų pasikeitimą, teigiamą ir neigiamą mikrokontaktą, vietinis karščiavimas yra rimtas, o tada tolesnio įkrovimo ir išleidimo procese gali plisti aplink, kad būtų prarasta šiluminė kontrolė;
Perėjimo metalo priemaišos katodų srutose nepašalinama švarios, pradurtos diafragmos arba skatinama sukurti neigiamą ličio kristalą, vedantį į vidinį trumpąjį jungimą;
Ličio kristalas veda vidinį trumpąjį jungimą.
Be to, projektuojant bateriją ir gaminant ar surenkant akumuliatorius, nepagrįstas dizainas ir pernelyg didelis vietinis slėgis taip pat sukels vidinį trumpąjį jungimą; vadovaujant akumuliatoriaus perkrovai ir per dideliam išleidimui, vidiniam trumpojo jungimo, daugiausia dėl kolektoriaus skysčio korozijos, nusėdimo reiškinio elektrodo paviršiuje, rimti atvejai sujungs teigiamus ir neigiamus polius per diafragmą
Dujų gavyba
Ličio jonų baterijos dujų gamyba daugiausia skirstoma į įprastą dujų gamybą ir nenormalią dujų gamybą. Dujų gamybos reiškinys akumuliatoriaus baterijos procese yra normalus. H C2H22, CO2 buvo gaminamas esterio vieno / dvigubo elektrono reakcija. Nenormali dujų gamyba daugiausia yra tik akumuliatoriaus ciklo procese, elektrolitų išsiskyrimo dujų ar katodinės medžiagos deguonies išsiskyrimo ir kitų reiškinių pereinamasis suvartojimas dažnai atsiranda minkšto paketo baterijoje, todėl akumuliatoriaus vidinis slėgis, pakuotės aliuminio plėvelės sulaužymas, vidinės pagrindinės kontaktinės problemos ir kt.
terminis išbėgimas
Terminis išbėgimo valdymas reiškia greitą vietinės ar bendros temperatūros kilimą ličio jonų baterijoje, šiluma negali būti išsklaidyta laiku, interjere kaupiasi didelis kiekis ir sukelia tolesnes antrines reakcijas.
Siekiant išvengti rimtų saugos problemų, kurias sukelia ličio jonų baterija terminio valdymo, dažnai priimamos PTC, apsauginio vožtuvo ir šilumos laidumo plėvelės bei kitos priemonės, ir tuo pačiu metu reikia sistemingai atsižvelgti į baterijų projektavimą, baterijų gamybos procesą, baterijų valdymo sistemą, baterijų naudojimo aplinką ir kitus aspektus.
litisoras
Ličio krituliai yra gana dažnas ličio jonų baterijos senėjimo ir gedimo reiškinys. Išraiška daugiausia yra pilkos, pilkai baltos arba pilkai mėlynos medžiagos, atsirandančios neigiamo elektrodo lakšto paviršiuje, kurios yra metalo ličio nuosėdos iš neigiamo elektrodo paviršiaus, sluoksnis.
