Beynfloede troch de hite graad fan 'e merk foar elektryske auto's,lithium-ion batterijen, as ien fan 'e kearnkomponinten fan elektryske auto's, binne foar in grut part beklamme.Minsken sette har yn foar it ûntwikkeljen fan in lang libben, hege krêft, goede feiligens lithium-ion batterij.Under harren, de ferswakking fanlithium-ion batterijkapasiteit is tige weardich fan elkenien syn oandacht, allinnich in folslein begryp fan 'e redenen foar de attenuation fan lithium-ion batterijen of it meganisme, om te kinnen foarskriuwe it rjocht medisinen te lossen it probleem, dat lithium-ion batterijen kapasiteit wêrom't de ferswakking?
Redenen foar degradaasje fan kapasiteit fan lithium-ion-batterijen
1.Posityf elektrodes materiaal
LiCoO2 is ien fan 'e meast brûkte kathodematerialen (3C-kategory wurdt in soad brûkt, en machtbatterijen drage yn prinsipe ternêr en lithium izerfosfaat).As it oantal syklusen ferheget, draacht it ferlies fan aktive lithium-ionen mear by oan it ferfal fan kapasiteit.Nei 200-syklusen hat LiCoO2 gjin faze-oergong ûndergien, mar in feroaring yn 'e lamellêre struktuer, wat liedt ta swierrichheden yn Li+-de-ynbêding.
LiFePO4 hat goede strukturele stabiliteit, mar de Fe3 + yn 'e anode oplost en ferminderet nei Fe metaal op' e grafyt anode, resultearret yn ferhege anode polarisaasje.Algemien wurdt de ûntbining fan Fe3+ foarkommen troch de coating fan LiFePO4-dieltsjes of de kar fan elektrolyt.
NCM ternary materialen ① Transition metalen ioanen yn de oergong metaal okside kathode materiaal binne maklik op te lossen by hege temperatueren, dus frij yn 'e electrolyte of deponearje op' e negative kant wêrtroch kapasiteit attenuation;② As de spanning heger is as 4.4V tsjin Li+/Li, liedt de strukturele feroaring fan it ternêre materiaal ta kapasiteitsdegradaasje;③ Li-Ni mingde rigen, dy't liede ta it blokkearjen fan Li+ kanalen.
De wichtichste oarsaken fan kapasiteit degradaasje yn LiMnO4-basearre lithium-ion batterijen binne 1. irreversibele faze of strukturele feroarings, lykas de Jahn-Teller aberraasje;en 2. ûntbining fan Mn yn 'e elektrolyt (oanwêzigens fan HF yn' e elektrolyt), disproportionaasjereaksjes, of reduksje by de anode.
2.Negative elektrodes materialen
De generaasje fan lithium delslach oan de anode kant fan grafyt (diel fan it lithium wurdt "dea lithium" of generearret lithium dendrites), by lege temperatueren, lithium ion diffusion fertraget maklik liedt ta lithium delslach, en lithium delslach is ek gefoelich foar foarkomme as de N/P-ferhâlding te leech is.
Werhelle ferneatiging en groei fan SEI film oan de anode kant liedt ta lithium útputting en ferhege polarisaasje.
It werhelle proses fan lithium-ynbedding / de-lithium-ferwidering yn 'e silisium-basearre anode kin maklik liede ta folume-útwreiding en crack-falen fan' e silisiumdieltsjes.Dêrom is it foar silisiumanode foaral kritysk om in manier te finen om syn folume-útwreiding te remmen.
3.Electrolyte
Faktoaren yn de electrolyte dy't bydrage oan kapasiteit degradaasje fanlithium-ion batterijenbefetsje:
1. Dekomposysje fan oplosmiddels en elektrolyten (serieuze mislearring of feiligensproblemen lykas gasproduksje), foar organyske solvents, as it oksidaasjepotential grutter is as 5V tsjin Li+/Li of reduksjepotential is leger as 0.8V (ferskillende elektrolyte-ôfdielingsspanning is oars), maklik te ûntbinen.Foar elektrolyt (bygelyks LiPF6) is it maklik te ûntbinen by hegere temperatueren (mear as 55 ℃) fanwege minne stabiliteit;.
2. As it oantal syklusen ferheget, ferheget de reaksje tusken de elektrolyt en de positive en negative elektroden, wêrtroch't de massaferfierkapasiteit swakket.
4. Diafragma
It diafragma kin de elektroanen blokkearje en de oerdracht fan ioanen ferfolje.Lykwols, it fermogen fan it diafragma te ferfieren Li + wurdt fermindere as it diafragma gatten wurde blokkearre troch ûntbining produkten fan de electrolyte, ensfh, of as it diafragma krimpt by hege temperatueren, of as it diafragma âldens.Derneist is de formaasje fan lithiumdendriten dy't it diafragma trochbrekke dy't liedt ta ynterne koartsluting de wichtichste reden foar har mislearjen.
5. Fluid sammelje
De oarsaak fan kapasiteitsferlies troch de samler is oer it generaal de korrosysje fan 'e samler.Koper wurdt brûkt as de negative samler omdat it is maklik te oxidize op hege potinsjes, wylst aluminium wurdt brûkt as de positive samler omdat it is maklik te foarmjen in lithium-aluminium alloy mei lithium by lege potinsjes.Under lege spanning (sa leech as 1.5V en ûnder, over-discharge), koper oxidizes nei Cu2 + yn 'e electrolyte en ôfsettings op it oerflak fan' e negative elektrodes, behinderet de de-embedding fan lithium, resultearret yn kapasiteit degradaasje.En oan de positive kant, overcharge fan debatterijferoarsaket pitting fan de aluminium samler, dy't liedt ta in tanimming fan ynterne ferset en kapasiteit degradaasje.
6. Lading en ûntslach faktoaren
Oermjittige lading en ûntlading multipliers kinne liede ta fersnelde kapasiteit degradaasje fan lithium-ion batterijen.In ferheging fan 'e lading- / ûntslachmultiplikator betsjut dat de polarisaasjeimpedânsje fan' e batterij dêrmei tanimt, wat liedt ta in fermindering fan kapasiteit.Dêrneist liedt de diffusion-induzearre stress generearre troch opladen en ûntladen by hege fermannichfâldigjen tariven liedt ta it ferlies fan kathode aktyf materiaal en fersneld fergrizing fan de batterij.
Yn it gefal fan overcharge en overdischarging batterijen, de negative elektrodes is gefoelich foar lithium delslach, de positive elektrodes oermjittich lithium removal meganisme ynstoart, en de oksidative ûntbining fan de electrolyte (it foarkommen fan by-produkten en gas produksje) wurdt fersneld.As de batterij tefolle ûntslein is, hat de koperfolie de neiging om op te lossen (hinderend lithium-de-ynbêding, of direkt it generearjen fan koperdendriten), wat liedt ta kapasiteitsdegradaasje of batterijfalen.
Stúdzjes foar oplaadstrategy hawwe oantoand dat as de besunigingsspanning foar opladen 4V is, it passend ferleegjen fan 'e besunigingsspanning foar opladen (bygelyks 3.95V) de sykluslibben fan 'e batterij kin ferbetterje.It is ek oantoand dat it rappe opladen fan in batterij nei 100% SOC rapper ferfalt dan fluch opladen nei 80% SOC.Derneist, Li et al.fûn dat hoewol't pulsing kin ferbetterje it opladen effisjinsje, de ynterne wjerstân fan 'e batterij sil opstean gâns, en it ferlies fan negative elektrodes aktyf materiaal is serieus.
7.Temperatuer
It effekt fan temperatuer op de kapasiteit fanlithium-ion batterijenis ek tige wichtich.By it operearjen by hegere temperatueren foar langere perioaden is d'r in tanimming fan side-reaksjes binnen de batterij (bygelyks ûntbining fan 'e elektrolyt), wat liedt ta in ûnomkearber ferlies fan kapasiteit.By it operearjen by legere temperatueren foar langere perioaden nimt de totale impedânsje fan 'e batterij ta (elektrolytkonduktiviteit nimt ôf, SEI-impedânsje nimt ta, en it taryf fan elektrogemyske reaksjes nimt ôf), en lithium-ôfslach fan' e batterij is gefoelich foar foarkommen.
It boppesteande is de wichtichste reden foar degradaasje fan lithium-ion-batterijkapasiteit, troch de boppesteande ynlieding leau ik dat jo in begryp hawwe fan 'e oarsaken fan degradaasje fan lithium-ion-batterijkapasiteit.
Post tiid: Jul-24-2023