F'dan id-dokument, il-prestazzjoni ta 'ħlas żejjed ta' batterija tal-borża ta '40Ah b'elettrodu pożittiv NCM111 + LMO hija studjata permezz ta' esperimenti u simulazzjonijiet.Il-kurrenti ta 'ħlas żejjed huma 0.33C, 0.5C u 1C, rispettivament.Id-daqs tal-batterija huwa 240mm * 150mm * 14mm.(ikkalkulat skont il-vultaġġ nominali ta '3.65V, l-enerġija speċifika tal-volum tagħha hija ta' madwar 290Wh / L, li għadha relattivament baxxa)
Il-bidliet fil-vultaġġ, it-temperatura u r-reżistenza interna matul il-proċess tal-ħlas żejjed huma murija fl-Istampa 1. Jista 'jinqasam bejn wieħed u ieħor f'erba' stadji:
L-ewwel stadju: 1
It-tieni stadju: 1.2
It-tielet stadju: 1.4
Ir-raba 'stadju: SOC> 1.6, il-pressjoni interna tal-batterija taqbeż il-limitu, il-kisi jinqasam, id-dijaframma tiċkien u tiddeforma, u r-runaway termali tal-batterija.Ċirkwit qasir iseħħ ġewwa l-batterija, ammont kbir ta 'enerġija jiġi rilaxxat malajr, u t-temperatura tal-batterija titla' f'daqqa għal 780 °C.
Is-sħana ġġenerata matul il-proċess ta 'ħlas żejjed tinkludi: sħana entropika riversibbli, sħana Joule, sħana ta' reazzjoni kimika u sħana rilaxxata minn short circuit intern.Is-sħana tar-reazzjoni kimika tinkludi s-sħana rilaxxata mix-xoljiment ta 'Mn, ir-reazzjoni tal-litju tal-metall mal-elettrolit, l-ossidazzjoni tal-elettrolit, id-dekompożizzjoni tal-film SEI, id-dekompożizzjoni tal-elettrodu negattiv u d-dekompożizzjoni tal-elettrodu pożittiv (NCM111 u LMO).Tabella 1 turi l-bidla entalpika u l-enerġija ta 'attivazzjoni ta' kull reazzjoni.(Dan l-artikolu jinjora r-reazzjonijiet sekondarji tal-legaturi)
L-Istampa 3 hija paragun tar-rata tal-ġenerazzjoni tas-sħana waqt l-iċċarġjar żejjed b'kurrenti differenti tal-iċċarġjar.Il-konklużjonijiet li ġejjin jistgħu jittieħdu minn Stampa 3:
1) Hekk kif il-kurrent tal-iċċarġjar jiżdied, il-ħin tar-runaway termali javvanza.
2) Il-produzzjoni tas-sħana waqt l-iċċarġjar żejjed hija ddominata mis-sħana Joule.SOC <1.2, il-produzzjoni totali tas-sħana hija bażikament ugwali għas-sħana Joule.
3) Fit-tieni stadju (1
4) SOC> 1.45, is-sħana rilaxxata mir-reazzjoni tal-litju tal-metall u l-elettrolit se taqbeż is-sħana Joule.
5) Meta SOC> 1.6, tibda r-reazzjoni ta 'dekompożizzjoni bejn il-film SEI u l-elettrodu negattiv, ir-rata tal-produzzjoni tas-sħana tar-reazzjoni ta' ossidazzjoni tal-elettroliti tiżdied drastikament, u r-rata totali tal-produzzjoni tas-sħana tilħaq il-valur massimu.(Id-deskrizzjonijiet f'4 u 5 fil-letteratura huma kemmxejn inkonsistenti mal-istampi, u l-istampi hawn għandhom jipprevalu u jkunu ġew aġġustati.)
6) Matul il-proċess ta 'ħlas żejjed, ir-reazzjoni tal-litju tal-metall mal-elettrolit u l-ossidazzjoni tal-elettrolit huma r-reazzjonijiet ewlenin.
Permezz tal-analiżi ta 'hawn fuq, il-potenzjal ta' ossidazzjoni tal-elettrolit, il-kapaċità tal-elettrodu negattiv, u t-temperatura tal-bidu tar-runaway termali huma t-tliet parametri ewlenin għall-iċċarġjar żejjed.Stampa 4 turi l-impatt ta 'tliet parametri ewlenin fuq il-prestazzjoni ta' ħlas żejjed.Wieħed jista 'jara li ż-żieda fil-potenzjal ta' ossidazzjoni tal-elettrolit tista 'ttejjeb ħafna l-prestazzjoni ta' ħlas żejjed tal-batterija, filwaqt li l-kapaċità tal-elettrodu negattiv ftit li xejn għandha effett fuq il-prestazzjoni ta 'ħlas żejjed.(Fi kliem ieħor, l-elettrolit ta 'vultaġġ għoli jgħin biex itejjeb il-prestazzjoni ta' ħlas żejjed tal-batterija, u ż-żieda tal-proporzjon N/P għandha ftit effett fuq il-prestazzjoni ta 'ħlas żejjed tal-batterija.)
Referenzi
D. Ren et al.Ġurnal tas-Sorsi tal-Enerġija 364(2017) 328-340
Ħin tal-post: Diċ-15-2022