Artykmaç zarýad bermek häzirki litiý batareýasynyň howpsuzlygy synagynda iň kyn zatlaryň biridir, şonuň üçin aşa köp zarýad bermek mehanizmine we aşa zarýad bermegiň öňüni almak üçin häzirki çärelere düşünmeli.
1-nji surat, aşa güýçlendirilende NCM + LMO / Gr ulgam batareýasynyň naprýa .eniýe we temperatura egrileri.Naprýa .eniýe iň ýokary 5.4V-e ýetýär, soň bolsa naprýa .eniýe peselýär we netijede termiki gaçmagyna sebäp bolýar.Üçünji batareýanyň artykmaç zarýadynyň naprýa .eniýesi we temperatura egrileri oňa gaty meňzeýär.
Lityum batareýasy aşa güýçlendirilende, ýylylyk we gaz öndürer.Heatylylyk ohmiki ýylylygy we gapdal reaksiýalardan emele gelen ýylylygy öz içine alýar, şolardan ohmiki ýylylyk esasydyr.Artykmaç zarýad bermegiň netijesinde ýüze çykýan batareýanyň ters reaksiýasy, ilki bilen negatiw elektroda artykmaç litiniň girizilmegi we negatiw elektrodyň üstünde litiý dendritleri öser (N / P gatnaşygy litiý dendritiň ösüşiniň başlangyç SOC-yna täsir eder).Ikinjisi, polo positiveitel elektroddan artykmaç litiniň alynmagy, polo positiveitel elektrodyň gurluşynyň çökmegine, ýylylygyň bölünip çykmagyna we kislorodyň çykmagyna sebäp bolýar.Kislorod elektrolitleriň dargamagyny çaltlaşdyrar, batareýanyň içki basyşy ýokarlanar we belli bir derejeden soň howpsuzlyk klapan açylar.Işjeň materialyň howa bilen gatnaşygy has köp ýylylyk döredýär.
Geçirilen gözlegler, aşa köp zarýad berlende elektrolitiň mukdaryny azaltmagyň ýylylyk we gaz önümçiligini ep-esli azaldar.Mundan başga-da, batareýanyň ýarylmagy ýa-da aşa zarýad berlende howpsuzlyk klapany kadaly açylmasa, batareýanyň partlamaga ýykgyn edilýändigi öwrenildi.
Birneme artykmaç zarýad bermek termiki gaçmaga sebäp bolman, kuwwatyň peselmegine sebäp bolar.Geçirilen gözleg, polo positiveitel elektrod hökmünde NCM / LMO gibrid materialy bolan batareýa aşa güýçlendirilende, SOC 120% -den pes bolanda aç-açan kuwwatyň peselmejekdigini we SOC 130% -den ýokary bolanda kuwwatynyň ep-esli pese gaçýandygyny ýüze çykardy.
Häzirki wagtda artykmaç zarýad meselesini çözmegiň takmynan birnäçe usuly bar:
1) Gorag naprýa; eniýesi BMS-de goýulýar, adatça gorag naprýa; eniýesi aşa güýçlenende iň ýokary naprýa; eniýeden pesdir;
2) Batareýanyň material üýtgemegi arkaly (material örtük ýaly) artykmaç zarýad garşylygyny gowulandyrmak;
3) elektrolitlere redoks jübütleri ýaly artykmaç zarýad beriji goşundylary goşuň;
4) Naprýatageeniýa duýgur membranany ulanmak bilen, batareýa aşa güýçlenende, membrananyň garşylygy ep-esli azalýar, bu bolsa awtoulag ýaly hereket edýär;
5) OSD we CID dizaýnlary, häzirki wagtda adaty artykmaç zarýad dizaýnlary bolan kwadrat alýumin gabygy batareýalarynda ulanylýar.Torba batareýasy şuňa meňzeş dizaýna ýetip bilmez.
Salgylar
Energiýa saklaýyş materiallary 10 (2018) 246–267
Bu gezek, litiý kobalt oksidi batareýasynyň aşa güýçlenende naprýa .eniýe we temperatura üýtgemelerini tanadarys.Aşakdaky surat litiý kobalt oksidi batareýasynyň artykmaç zarýad naprýa .eniýesi we temperatura egrisi, gorizontal ok bolsa bölüniş mukdarydyr.Negativearamaz elektrod grafit, elektrolit çözüji EC / DMC.Batareýanyň kuwwaty 1,5Ah.Zarýad beriş tok 1,5A, temperatura bolsa batareýanyň içki temperaturasy.
I zona
1. Batareýanyň naprýa .eniýesi haýal ýokarlanýar.Lityum kobalt oksidiniň polo positiveitel elektrody 60% -den gowrak, demir litiý bolsa negatiw elektrod tarapynda çökýär.
2. Batareýa güýçlenýär, bu elektrolitiň polo positiveitel tarapynda ýokary basyşly okislenmegi sebäpli bolup biler.
3. Temperatura esasan birneme ýokarlanmagy bilen durnukly.
II zona
1. Temperatura haýal ýokarlanyp başlaýar.
2. 80 ~ 95% aralygynda polo positiveitel elektrodyň päsgelçiligi ýokarlanýar we batareýanyň içki garşylygy ýokarlanýar, ýöne 95% peselýär.
3. Batareýanyň naprýa .eniýesi 5V-den geçýär we iň ýokary derejä ýetýär.
III zona
1. Takmynan 95% batareýanyň temperaturasy çalt ýokarlanyp başlaýar.
2. Takmynan 95% -den 100% -e çenli batareýanyň naprýa .eniýesi birneme peselýär.
3. Batareýanyň içki temperaturasy takmynan 100 ° C-e ýetende, batareýanyň naprýa .eniýesi birden peselýär, bu temperaturanyň ýokarlanmagy sebäpli batareýanyň içki garşylygynyň peselmegine sebäp bolup biler.
IV zona
1. Batareýanyň içki temperaturasy 135 ° C-den ýokary bolanda, PE bölüji eräp başlaýar, batareýanyň içki garşylygy çalt ýokarlanýar, naprýa .eniýe ýokary çäklere (~ 12V) ýetýär we tok aşak düşýär bahasy.
2. 10-12V aralygynda batareýanyň naprýa .eniýesi durnuksyz we tok üýtgeýär.
3. Batareýanyň içki temperaturasy çalt ýokarlanýar we batareýa ýarylmazdan ozal temperatura 190-220 ° C çenli ýokarlanýar.
4. Batareýa döwüldi.
Üçünji batareýalaryň artykmaç zarýady litiý kobalt oksidi batareýalaryna meňzeýär.Bazardaky kwadrat alýumin gabyklary bilen üç taraplaýyn batareýalar artykmaç zarýad berlende, III Zona girende OSD ýa-da CID işjeňleşdiriler we batareýany aşa güýçlendirmekden goramak üçin tok kesiler.
Salgylar
Elektrokimiýa jemgyýetiniň 8urnaly, 148 (8) A838-A844 (2001)
Iş wagty: 07-2022-nji dekabry