Dipangaruhan ku gelar panas tina pasar kendaraan listrik,batré litium-ion, salaku salah sahiji komponén inti kandaraan listrik, geus emphasized ka extent hébat.Jalma anu komitmen pikeun ngembangkeun umur panjang, kakuatan tinggi, kaamanan alus batré litium-ion.Di antarana, atenuasi tinabatré litium-ionkapasitas pisan pantes perhatian dulur urang, ngan pamahaman pinuh ku alesan pikeun atenuasi batré litium-ion atawa mékanisme, guna bisa nulis resep ubar katuhu pikeun ngajawab masalah, éta kapasitas batré litium-ion naha atenuasi?
Alesan pikeun degradasi kapasitas batré litium-ion
1.Positip bahan éléktroda
LiCoO2 mangrupikeun salah sahiji bahan katoda anu biasa dianggo (kategori 3C seueur dianggo, sareng batré kakuatan dasarna mawa fosfat beusi ternary sareng litium).Salaku jumlah siklus naek, leungitna ion litium aktip nyumbang langkung kana buruk kapasitas.Saatos 200 siklus, LiCoO2 teu ngalaman transisi fase, tapi rada parobahan dina struktur lamellar, ngarah kana kasusah dina Li + de-embedding.
LiFePO4 boga stabilitas struktural alus, tapi Fe3 + dina anoda larut sarta ngurangan kana logam Fe dina anoda grafit, hasilna ngaronjat polarisasi anoda.Umumna disolusi Fe3+ dicegah ku palapis partikel LiFePO4 atawa pilihan éléktrolit.
Bahan ternary NCM ① Ion logam transisi dina bahan katoda oksida logam transisi gampang leyur dina suhu luhur, sahingga freeing dina éléktrolit atawa depositing di sisi négatip ngabalukarkeun atenuasi kapasitas;② Lamun tegangan leuwih luhur ti 4.4V vs Li +/Li, parobahan struktural bahan ternary ngabalukarkeun degradasi kapasitas;③ Baris campuran Li-Ni, ngarah kana sumbatan saluran Li+.
Anu jadi sabab utama degradasi kapasitas dina batré litium-ion basis LiMnO4 nyaéta 1. fase teu bisa balik atawa parobahan struktural, kayaning aberration Jahn-Teller;jeung 2. disolusi Mn dina éléktrolit (aya HF dina éléktrolit), réaksi disproportionation, atawa réduksi dina anoda.
2.Bahan éléktroda négatip
Generasi présipitasi litium dina sisi anoda grafit (bagian tina litium janten "litium maot" atanapi ngahasilkeun dendrit litium), dina suhu anu handap, difusi ion litium ngalambatkeun gampang ngarah kana présipitasi litium, sareng présipitasi litium ogé rawan lumangsung. lamun rasio N / P teuing low.
Karusakan terus-terusan sareng kamekaran pilem SEI di sisi anoda nyababkeun deplesi litium sareng ningkat polarisasi.
Prosés ulang litium embedding / panyabutan de-lithium dina anoda basis silikon bisa kalayan gampang ngakibatkeun ékspansi volume sarta gagalna retakan partikel silikon.Ku alatan éta, pikeun anoda silikon, utamana kritis pikeun manggihan cara pikeun ngahambat ékspansi volume na.
3. Éléktrolit
Faktor dina éléktrolit nu nyumbang kana degradasi kapasitasbatré litium-ionngawengku:
1. Dékomposisi pangleyur jeung éléktrolit (kagagalan serius atawa masalah kaamanan kayaning produksi gas), pikeun pangleyur organik, nalika poténsi oksidasi leuwih gede ti 5V vs Li +/Li atawa poténsi réduksi leuwih handap 0.8V (voltase dékomposisi éléktrolit béda nyaéta). béda), gampang terurai.Pikeun éléktrolit (misalna LiPF6), éta gampang terurai dina suhu nu leuwih luhur (leuwih 55 ℃) alatan stabilitas goréng;
2. Salaku jumlah siklus naek, réaksi antara éléktrolit jeung éléktroda positif jeung negatif naek, sahingga kapasitas mindahkeun massa ngaleuleuskeun.
4. Diafragma
Diafragma bisa meungpeuk éléktron sarta minuhan pangiriman ion.Tapi, kamampuan diafragma pikeun ngangkut Li+ dikurangan nalika liang diafragma diblokir ku produk dékomposisi éléktrolit, jsb., atanapi nalika diafragma nyusut dina suhu anu luhur, atanapi nalika umur diafragma.Sajaba ti éta, formasi dendrites litium piercing diafragma ngarah kana sirkuit pondok internal nyaéta alesan utama pikeun gagalna.
5. Ngumpulkeun cairan
Anu ngabalukarkeun leungitna kapasitas alatan kolektor umumna korosi kolektor.Tambaga dianggo salaku kolektor négatip sabab gampang dioksidasi dina poténsi anu luhur, sedengkeun alumunium dianggo salaku kolektor positip sabab gampang ngabentuk alloy litium-aluminium sareng litium dina poténsial rendah.Dina tegangan low (sahandapeun 1.5V ka handap, over-discharge), tambaga ngoksidasi jadi Cu2+ dina éléktrolit jeung deposit dina beungeut éléktroda négatip, ngahalangan de-embedding litium, hasilna degradasi kapasitas.Sarta di sisi positif, overcharging tinabatréngabalukarkeun pitting tina kolektor aluminium, nu ngabalukarkeun kanaékan lalawanan internal tur degradasi kapasitas.
6. muatan jeung ngurangan faktor
Multipliers muatan jeung ngurangan kaleuleuwihan bisa ngakibatkeun degradasi kapasitas gancangan accu litium-ion.Paningkatan dina muatan / ngurangan multiplier hartina impedansi polarisasi batré naek sasuai, ngarah kana panurunan dina kapasitas.Sajaba ti éta, setrés difusi-ngainduksi dihasilkeun ku ngecas na discharging di ongkos multiplication tinggi ngabalukarkeun leungitna bahan aktif katoda sarta sepuh gancangan batréna.
Dina kasus overcharging sareng overdischarging batré, éléktroda négatip rawan présipitasi litium, mékanisme panyabutan litium kaleuleuwihan éléktroda positip runtuh, sareng dékomposisi oksidatif éléktrolit (kajadian ku-produk sareng produksi gas) gancangan.Nalika batréna over-discharged, foil tambaga condong ngabubarkeun (ngahalangan litium de-embedding, atanapi langsung ngahasilkeun dendrites tambaga), ngarah kana degradasi kapasitas atanapi gagal batré.
Studi strategi ngecas nunjukkeun yén nalika tegangan cut-off ngecas nyaéta 4V, sasuaina nurunkeun tegangan cut-off ngecas (contona, 3.95V) tiasa ningkatkeun umur siklus batré.Éta ogé parantos nunjukkeun yén gancang ngecas batré ka 100% SOC langkung gancang tibatan ngecas gancang ka 80% SOC.Sajaba ti éta, Li et al.kapanggih yén sanajan pulsing bisa ngaronjatkeun efisiensi ngecas, résistansi internal batré bakal naek nyata, sarta leungitna bahan aktif éléktroda négatip serius.
7. Suhu
Pangaruh suhu dina kapasitasbatré litium-ionogé penting pisan.Lamun beroperasi dina suhu nu leuwih luhur pikeun période lila, aya paningkatan dina réaksi samping dina batré (misalna dékomposisi éléktrolit), ngabalukarkeun leungitna kapasitas teu bisa balik.Nalika operasi dina suhu nu leuwih handap pikeun période nambahan waktu, total impedansi batré nambahan (konduksi éléktrolit turun, SEI impedansi naek, sarta laju réaksi éléktrokimia nurun), sarta présipitasi litium tina batréna rawan lumangsung.
Di luhur nyaéta alesan utama pikeun degradasi kapasitas batré litium-ion, ngaliwatan bubuka di luhur kuring yakin anjeun boga pamahaman anu ngabalukarkeun degradasi kapasitas batré litium-ion.
waktos pos: Jul-24-2023