L-iċċarġjar żejjed huwa wieħed mill-aktar oġġetti diffiċli fit-test attwali tas-sigurtà tal-batterija tal-litju, għalhekk huwa meħtieġ li wieħed jifhem il-mekkaniżmu tal-iċċarġjar żejjed u l-miżuri attwali biex jipprevjenu l-iċċarġjar żejjed.
Stampa 1 hija l-kurvi tal-vultaġġ u t-temperatura tal-batterija tas-sistema NCM + LMO/Gr meta tkun iċċarġjata żżejjed.Il-vultaġġ jilħaq massimu f'5.4V, u mbagħad il-vultaġġ jinżel, eventwalment jikkawża runaway termali.Il-kurvi tal-vultaġġ u t-temperatura tal-ħlas żejjed tal-batterija ternarja huma simili ħafna għaliha.
Meta l-batterija tal-litju tkun iċċarġjata żżejjed, se tiġġenera sħana u gass.Is-sħana tinkludi sħana ohmika u sħana ġġenerata minn reazzjonijiet sekondarji, li minnhom is-sħana ohmika hija dik prinċipali.Ir-reazzjoni tal-ġenb tal-batterija kkawżata mill-iċċarġjar żejjed hija l-ewwelnett li l-litju żejjed jiddaħħal fl-elettrodu negattiv, u d-dendriti tal-litju se jikbru fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv (proporzjon N/P se jaffettwa s-SOC inizjali tat-tkabbir tad-dendriti tal-litju).It-tieni hija li l-litju żejjed jiġi estratt mill-elettrodu pożittiv, u jikkawża li l-istruttura tal-elettrodu pożittiv tikkollassa, tirrilaxxa s-sħana u tirrilaxxa l-ossiġnu.L-ossiġnu se jaċċellera d-dekompożizzjoni tal-elettrolit, il-pressjoni interna tal-batterija se tkompli tiżdied, u l-valv tas-sigurtà jinfetaħ wara ċertu livell.Il-kuntatt tal-materjal attiv mal-arja jkompli jiġġenera aktar sħana.
Studji wrew li t-tnaqqis tal-ammont ta 'elettrolit inaqqas b'mod sinifikanti l-produzzjoni tas-sħana u tal-gass waqt iċċarġjar żejjed.Barra minn hekk, ġie studjat li meta l-batterija ma jkollhiex splint jew il-valv tas-sigurtà ma jistax jinfetaħ b'mod normali waqt iċċarġjar żejjed, il-batterija tkun suxxettibbli għal splużjoni.
Iċċarġjar żejjed żgħir mhux se jikkawża runaway termali, iżda jikkawża fading tal-kapaċità.L-istudju sab li meta l-batterija b'materjal ibridu NCM/LMO bħala l-elettrodu pożittiv ikun iċċarġjat żżejjed, m'hemm l-ebda tħassir tal-kapaċità ovvju meta s-SOC ikun inqas minn 120%, u l-kapaċità titmermir b'mod sinifikanti meta s-SOC ikun ogħla minn 130%.
Fil-preżent, hemm bejn wieħed u ieħor diversi modi biex issolvi l-problema tal-iċċarġjar żejjed:
1) Il-vultaġġ tal-protezzjoni huwa ssettjat fil-BMS, ġeneralment il-vultaġġ tal-protezzjoni huwa aktar baxx mill-ogħla vultaġġ waqt iċċarġjar żejjed;
2) Ittejjeb ir-reżistenza għall-ħlas żejjed tal-batterija permezz ta 'modifika materjali (bħal kisi tal-materjal);
3) Żid addittivi kontra l-overcharge, bħal pari redox, mal-elettrolit;
4) Bl-użu ta 'membrana sensittiva għall-vultaġġ, meta l-batterija tkun iċċarġjata żżejjed, ir-reżistenza tal-membrana titnaqqas b'mod sinifikanti, li taġixxi bħala shunt;
5) Disinji OSD u CID jintużaw f'batteriji tal-qoxra tal-aluminju kwadri, li bħalissa huma disinji komuni kontra l-ħlas żejjed.Il-batterija tal-borża ma tistax tikseb disinn simili.
Referenzi
Materjali tal-Ħżin tal-Enerġija 10 (2018) 246–267
Din id-darba, se nintroduċu l-bidliet fil-vultaġġ u fit-temperatura tal-batterija tal-ossidu tal-kobalt tal-litju meta tkun iċċarġjata żżejjed.L-istampa hawn taħt hija l-vultaġġ żejjed u l-kurva tat-temperatura tal-batterija tal-ossidu tal-kobalt tal-litju, u l-assi orizzontali huwa l-ammont tad-delitju.L-elettrodu negattiv huwa grafita, u s-solvent elettrolit huwa EC/DMC.Il-kapaċità tal-batterija hija 1.5Ah.Il-kurrent tal-iċċarġjar huwa 1.5A, u t-temperatura hija t-temperatura interna tal-batterija.
Żona I
1. Il-vultaġġ tal-batterija jogħla bil-mod.L-elettrodu pożittiv ta ' l-ossidu tal-kobalt tal-litju delithiates aktar minn 60%, u l-litju tal-metall huwa preċipitat fuq in-naħa ta ' l-elettrodu negattiv.
2. Il-batterija hija minfuħa, li tista 'tkun dovuta għal ossidazzjoni bi pressjoni għolja tal-elettrolit fuq in-naħa pożittiva.
3. It-temperatura hija bażikament stabbli b'żieda żgħira.
Żona II
1. It-temperatura tibda togħla bil-mod.
2. Fil-medda ta '80 ~ 95%, l-impedenza tal-elettrodu pożittiv tiżdied, u r-reżistenza interna tal-batterija tiżdied, iżda tonqos b'95%.
3. Il-vultaġġ tal-batterija jaqbeż il-5V u jilħaq il-massimu.
Żona III
1. F'madwar 95%, it-temperatura tal-batterija tibda togħla malajr.
2. Minn madwar 95%, sa qrib il-100%, il-vultaġġ tal-batterija jinżel ftit.
3. Meta t-temperatura interna tal-batterija tilħaq madwar 100 ° C, il-vultaġġ tal-batterija jaqa 'f'daqqa, li jista' jkun ikkawżat mit-tnaqqis tar-reżistenza interna tal-batterija minħabba ż-żieda fit-temperatura.
Żona IV
1. Meta t-temperatura interna tal-batterija tkun ogħla minn 135 ° C, is-separatur PE jibda jiddewweb, ir-reżistenza interna tal-batterija togħla malajr, il-vultaġġ jilħaq il-limitu ta 'fuq (~ 12V), u l-kurrent jaqa' għal aktar baxx valur.
2. Bejn 10-12V, il-vultaġġ tal-batterija huwa instabbli u l-kurrent ivarja.
3. It-temperatura interna tal-batterija titla 'malajr, u t-temperatura titla' għal 190-220 °C qabel ma tinqasam il-batterija.
4. Il-batterija hija miksura.
L-iċċarġjar żejjed tal-batteriji ternarji huwa simili għal dak tal-batteriji tal-ossidu tal-kobalt tal-litju.Meta l-iċċarġjar żżejjed ta 'batteriji ternarji bi qxur tal-aluminju kwadri fis-suq, l-OSD jew CID se jiġu attivati meta jidħlu fiż-Żona III, u l-kurrent jinqata' biex jipproteġi l-batterija minn iċċarġjar żejjed.
Referenzi
Ġurnal tas-Soċjetà Elettrokimika, 148 (8) A838-A844 (2001)
Ħin tal-post: Diċ-07-2022