ליטהיום באַטאַרייע אָוווערטשאַרדזשינג מעקאַניזאַם און אַנטי-אָווערטשאַרדזש מיטלען(1)

אָווערטשאַרדזשינג איז איינער פון די מערסט שווער זאכן אין די קראַנט ליטהיום באַטאַרייע זיכערקייַט פּרובירן, אַזוי עס איז נייטיק צו פֿאַרשטיין די מעקאַניזאַם פון אָוווערטשאַרדזשינג און די קראַנט מיטלען צו פאַרמייַדן אָוווערטשאַרדזשינג.

בילד 1 איז די וואָולטידזש און טעמפּעראַטור קורוועס פון די NCM + LMO / Gr סיסטעם באַטאַרייע ווען עס איז אָוווערטשאַרדזשד.דער וואָולטידזש ריטשאַז אַ מאַקסימום ביי 5.4 וו, און דער וואָולטידזש טראפנס, יווענטשאַוואַלי קאָזינג טערמאַל ראַנאַוויי.די וואָולטידזש און טעמפּעראַטור קורוועס פון די אָוווערטשאַרדזש פון די טערנערי באַטאַרייע זענען זייער ענלעך צו אים.

图1

ווען די ליטהיום באַטאַרייע איז אָוווערטשאַרדזשד, עס וועט דזשענערייט היץ און גאַז.די היץ כולל אָומיש היץ און היץ דזשענערייטאַד דורך זייַט ריאַקשאַנז, פון וואָס אָמיק היץ איז די הויפּט.דער זייַט אָפּרוף פון די באַטאַרייע געפֿירט דורך אָוווערטשאַרדזשינג איז פירסטלי אַז וידעפדיק ליטהיום איז ינסערטאַד אין די נעגאַטיוו ילעקטראָוד, און ליטהיום דענדריטעס וועט וואַקסן אויף די ייבערפלאַך פון די נעגאַטיוו ילעקטראָוד (N/P פאַרהעלטעניש וועט ווירקן די ערשט סאָק פון ליטהיום דענדריטע גראָוט).די רגע איז אַז וידעפדיק ליטהיום איז יקסטראַקטיד פון די positive ילעקטראָוד, קאָזינג די סטרוקטור פון די positive ילעקטראָוד צו ייַנבראָך, ריליסינג היץ און ריליסינג זויערשטאָף.זויערשטאָף וועט פאַרגיכערן די דיקאַמפּאָוזישאַן פון די עלעקטראָליטע, די ינערלעך דרוק פון די באַטאַרייע וועט פאָרזעצן צו העכערונג, און די זיכערקייַט וואַלוו וועט עפענען נאָך אַ זיכער מדרגה.דער קאָנטאַקט פון די אַקטיוו מאַטעריאַל מיט די לופט דזשענערייץ מער היץ.

שטודיום האָבן געוויזן אַז רידוסינג די סומע פון ​​עלעקטראָליטע וועט באטייטיק רעדוצירן היץ און גאַז פּראָדוקציע בעשאַס אָוווערטשאַרדזשינג.אין דערצו, עס איז געלערנט אַז ווען די באַטאַרייע האט נישט אַ שפּיגל אָדער די זיכערקייַט וואַלוו קענען ניט זיין עפן נאָרמאַלי בעשאַס אָוווערטשאַרדזשינג, די באַטאַרייע איז פּראָנע צו יקספּלאָוזשאַן.

קליין אָוווערטשאַרדזשינג וועט נישט פאַרשאַפן טערמאַל ראַנאַוויי, אָבער וועט פאַרשאַפן פידינג קאַפּאַציטעט.דער לערנען געפונען אַז ווען די באַטאַרייע מיט NCM / LMO כייבריד מאַטעריאַל ווי די positive ילעקטראָוד איז אָוווערטשאַרדזשד, עס איז קיין קלאָר ווי דער טאָג פאַרפוילן קאַפּאַציטעט ווען די SOC איז נידעריקער ווי 120%, און די קאַפּאַציטעט דיקייסיז באטייטיק ווען די SOC איז העכער ווי 130%.

דערווייַל, עס זענען בעערעך עטלעכע וועגן צו סאָלווע די אָוווערטשאַרדזשינג פּראָבלעם:

1) די שוץ וואָולטידזש איז באַשטימט אין די BMS, יוזשאַוואַלי די שוץ וואָולטידזש איז נידעריקער ווי די שפּיץ וואָולטידזש בעשאַס אָוווערטשאַרדזשינג;

2) פֿאַרבעסערן די אָוווערטשאַרדזש קעגנשטעל פון די באַטאַרייע דורך מאַטעריאַל מאָדיפיקאַטיאָן (אַזאַ ווי מאַטעריאַל קאָוטינג);

3) לייג אַנטי-אָווערטשאַרדזש אַדאַטיווז, אַזאַ ווי רעדאָקס פּערז, צו די עלעקטראָליטע;

4) מיט די נוצן פון וואָולטידזש-שפּירעוודיק מעמבראַנע, ווען די באַטאַרייע איז אָוווערטשאַרדזשד, די מעמבראַנע קעגנשטעל איז באטייטיק רידוסט, וואָס אַקט ווי אַ יבערשליסן;

5) OSD און CID דיזיינז זענען געניצט אין קוואַדראַט אַלומינום שאָל באַטעריז, וואָס זענען דערווייַל פּראָסט אַנטי-אָווערטשאַרדזש דיזיינז.די טאַש באַטאַרייע קען נישט דערגרייכן אַ ענלעך פּלאַן.

רעפערענצן

ענערגיע סטאָרידזש מאַטעריאַלס 10 (2018) 246-267

דאָס מאָל, מיר וועלן פאָרשטעלן די וואָולטידזש און טעמפּעראַטור ענדערונגען פון די ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד באַטאַרייע ווען עס איז אָוווערטשאַרדזשד.די בילד אונטן איז די אָוווערטשאַרדזש וואָולטידזש און טעמפּעראַטור ויסבייג פון די ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד באַטאַרייע, און די האָריזאָנטאַל אַקס איז די דעליטהאַטיאָן סומע.די נעגאַטיוו ילעקטראָוד איז גראַפייט, און די עלעקטראָליטע סאַלוואַנט איז עק / דמק.די באַטאַרייע קאַפּאַציטעט איז 1.5 אַה.די טשאַרדזשינג קראַנט איז 1.5A, און די טעמפּעראַטור איז די ינערלעך טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע.

图2

זאָנע איך

1. די באַטאַרייע וואָולטידזש ריסעס סלאָולי.די positive ילעקטראָוד פון ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד דעליטהאַטעס מער ווי 60%, און מעטאַל ליטהיום איז פּריסיפּיטייטיד אויף די נעגאַטיוו ילעקטראָוד זייַט.

2. די באַטאַרייע איז באַלדזשינג, וואָס קען זיין רעכט צו הויך-דרוק אַקסאַדיישאַן פון די עלעקטראָליטע אויף די positive זייַט.

3. די טעמפּעראַטור איז בייסיקלי סטאַביל מיט אַ קליין העכערונג.

זאָנע וו

1. די טעמפּעראַטור סטאַרץ צו העכערונג סלאָולי.

2. אין די קייט פון 80 ~ 95%, די ימפּידאַנס פון די positive ילעקטראָוד ינקריסיז, און די ינערלעך קעגנשטעל פון די באַטאַרייע ינקריסיז, אָבער עס דיקריסאַז ביי 95%.

3. די באַטאַרייע וואָולטידזש יקסידז 5 וו און ריטשאַז די מאַקסימום.

זאָנע ווו

1. אין וועגן 95%, די באַטאַרייע טעמפּעראַטור הייבט צו העכערונג ראַפּאַדלי.

2. פון וועגן 95%, ביז נאָענט צו 100%, די באַטאַרייע וואָולטידזש טראפנס אַ ביסל.

3. ווען די ינערלעך טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע ריטשאַז וועגן 100 ° C, די באַטאַרייע וואָולטידזש טראפנס שארף, וואָס קען זיין געפֿירט דורך די פאַרקלענערן פון די ינערלעך קעגנשטעל פון די באַטאַרייע רעכט צו דער פאַרגרעסערן אין טעמפּעראַטור.

זאָנע IV

1. ווען די ינערלעך טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע איז העכער ווי 135 ° C, די פּע סעפּאַראַטאָר הייבט צו צעשמעלצן, די ינערלעך קעגנשטעל פון די באַטאַרייע ריסעס ראַפּאַדלי, די וואָולטידזש ריטשאַז דער אויבערשטער שיעור (~ 12 וו), און די קראַנט טראפנס צו אַ נידעריקער ווערט.

2. צווישן 10-12 וו, די באַטאַרייע וואָולטידזש איז אַנסטייבאַל און די קראַנט פלאַקטשוייץ.

3. די ינערלעך טעמפּעראַטור פון די באַטאַרייע ריסעס ראַפּאַדלי, און די טעמפּעראַטור ריסעס צו 190-220 ° C איידער די באַטאַרייע ראַפּטשערז.

4. די באַטאַרייע איז צעבראכן.

די אָוווערטשאַרדזשינג פון טערנערי באַטעריז איז ענלעך צו אַז פון ליטהיום קאָבאַלט אַקסייד באַטעריז.ווען אָוווערטשאַרדזשינג טערנערי באַטעריז מיט קוואַדראַט אַלומינום שעלז אויף די מאַרק, די OSD אָדער CID וועט זיין אַקטיווייטיד ווען איר אַרייַן זאָנע III, און די קראַנט וועט זיין שנייַדן אַוועק צו באַשיצן די באַטאַרייע פון ​​אָוווערטשאַרדזשינג.

רעפערענצן

זשורנאַל פון די עלעקטראָטשעמיקאַל געזעלשאפט, 148 (8) A838-A844 (2001)


פּאָסטן צייט: דעצעמבער 07-2022