Lityum batareýasynyň artykmaç zarýad beriş mehanizmi we artykmaç zarýad beriş çäreleri (2)

Bu kagyzda, polo positiveitel elektrod NCM111 + LMO bolan 40Ah halta batareýasynyň artykmaç zarýad öndürijiligi synaglar we simulýasiýa arkaly öwrenilýär.Artykmaç toklar degişlilikde 0.33C, 0.5C we 1C.Batareýanyň ululygy 240mm * 150mm * 14mm.(3.65V naprýa .eniýe naprýa .eniýesine görä hasaplanýar, göwrüminiň aýratyn energiýasy takmynan 290Wh / L, bu henizem pes)

Artykmaç zarýad beriş döwründe naprýa .eniýe, temperatura we içerki garşylyk üýtgemeleri 1-nji suratda görkezilýär. Takmynan dört basgançaga bölmek bolar:

Birinji etap: 1

Ikinji etap: 1.2

Üçünji etap: 1.4

Dördünji etap: SOC> 1.6, batareýanyň içerki basyşy çäkden geçýär, korpusyň ýarylmagy, diafragma kiçelýär we deformasiýa bolýar we batareýanyň termiki gaçmagy.Batareýanyň içinde gysga utgaşma bolup geçýär, köp mukdarda energiýa çykýar we batareýanyň temperaturasy birden 780 ° C çenli ýokarlanýar.

图 3

图 4

Artykmaç zarýad bermek prosesinde emele gelen ýylylyk aşakdakylary öz içine alýar: tersine entropiýa ýylylygy, Joule ýylylygy, himiki reaksiýa ýylylygy we içerki gysga utgaşma arkaly çykýan ýylylyk.Himiki reaksiýanyň ýylylygy Mn-iň eremegi bilen bölünip çykýan ýylylygy, metal litiniň elektrolit bilen reaksiýasyny, elektrolitiň okislenmegini, SEI filminiň dargamagyny, otrisatel elektrodyň dargamagyny we polo positiveitel elektrodyň dargamagyny öz içine alýar. (NCM111 we LMO).1-nji tablisada her reaksiýanyň entalpiniň üýtgemegi we işjeňleşdirme energiýasy görkezilýär.(Bu makala baglaýjylaryň gapdal reaksiýalaryna üns bermeýär)

图 5

3-nji surat, dürli zarýad beriş toklary bilen aşa güýçlenende ýylylyk öndürmegiň tizligini deňeşdirmekdir.3-nji suratdan aşakdaky netijeleri çykaryp bolar:

1) Zarýad beriş tokynyň artmagy bilen termiki gaçmagyň wagty artýar.

2) Artykmaç zarýad berlende ýylylyk önümçiliginde Joule ýylylygy agdyklyk edýär.SOC <1.2, umumy ýylylyk önümçiligi esasan Joule ýylylygyna deňdir.

3) Ikinji etapda (1)

4) SOC> 1.45, metal litiýiň we elektrolitleriň reaksiýasy bilen çykýan ýylylyk Joule ýylylygyndan ýokary bolar.

5) SOC> 1.6, SEI filmi bilen otrisatel elektrodyň arasyndaky dargamak reaksiýasy başlanda, elektrolitleriň okislenme reaksiýasynyň ýylylyk önümçiligi tizligi ýokarlanýar we umumy ýylylyk öndürijilik derejesi iň ýokary derejä ýetýär.(Edebiýatda 4-nji we 5-nji bölümdäki düşündirişler suratlar bilen birneme gabat gelmeýär we bu ýerdäki suratlar agdyklyk eder we düzediler.)

6) Artykmaç zarýad bermek prosesinde metal litiýiň elektrolit bilen reaksiýasy we elektrolitiň okislenmegi esasy reaksiýalardyr.

图 6

Aboveokardaky derňewiň netijesinde, elektrolitiň okislenme potensialy, otrisatel elektrodyň kuwwaty we termiki gaçmagyň başlangyç temperaturasy artykmaç zarýad bermek üçin üç esasy parametrdir.4-nji suratda üç esasy parametriň artykmaç zarýad öndürijiligine täsiri görkezilýär.Elektrolitiň okislenme potensialynyň ýokarlanmagy, batareýanyň artykmaç zarýad öndürijiligini ep-esli gowulaşdyryp biljekdigini görmek bolýar, negatiw elektrodyň kuwwaty bolsa artykmaç zarýad işine az täsir edýär..

Salgylar

D. Ren we başgalar.Güýç çeşmeleri Journalurnaly 364 (2017) 328-340


Iş wagty: 15-2022-nji dekabry