Литий-ионные аккумуляторы широко используются из-за их длительного срока службы и большой емкости, но при более длительном использовании, наличии раздувания, показатели безопасности не идеальны, а проблема скорости затухания контура становится все более серьезной, что привело к анализу глубины и подавлению литиевого электричества. промышленность. Исходя из опыта экспериментальных исследований и разработок, автор разделит причины вздутия литиевых батарей на две категории. Один - это изменение толщины наддува полюсного наконечника батареи; Другой - электролизный расплав, окисление, разложение, газовый баллон. В различных системах ячеек доминирующие факторы различных батарей меняют толщину, такие как катодная система батареи из титаната лития. Основными факторами тимпанитов является газовая бочка; В системе графитового анода толщина листа и газ для надувания - все это играет роль батареи.

Изменение толщины электродной пластины

В процессе литиевой батареи толщина электродной пластины может немного измениться, особенно графитового анода. Согласно существующим данным, литиевая батарея после хранения при высокой температуре и циркуляции склонна к вздутию, толщина скорости роста около 6% ~ 20%, положительная скорость только 4%, уровень наддува катода выше 20%. Толщина пластины литиевой батареи, вызванная более крупной основной причиной раздувания, зависит от природы графита, графита при образовании катода с интеркалированным литием LiCx (LiC24, LiC12 и LiC6 и т. напряжение, расширение катода. Ниже графитовая анодная пластина на месте, в процессе зарядки и разрядки структура меняется.

Расширение графитового анода в основном вызвано необратимым расширением после внедрения лития. Это часть расширения основного и размера частиц, адгезива и структуры полюсного наконечника. Деформация сердечника обмотки вызвала расширение катода, чтобы образовалось отверстие между электродом и диафрагмой, частицы катода образуют микротрещины, разрывы и реструктуризацию пленки на границе раздела фаз с твердым электролитом (SEI), расход электролита улучшает характеристики цикл. Существует множество факторов, которые могут влиять на утолщение катодной пластины из-за природы связующего вещества, и параметры структуры листа являются двумя наиболее важными.

Используемый клей для графитового анода представляет собой SBR и отличается адгезионным модулем упругости, механическая прочность отличается, по-разному влияет на толщину листа. Покрытие пластины после завершения усилия прокатки и отрицательного полюса толщины находится в аккумуляторе. При одинаковом напряжении, адгезивном модуле упругости, чем больше полюсный наконечник, тем меньше физическое возвращение; при зарядке в результате внедрения Li + происходит расширение решетки графита; В то же время из-за катодных частиц и деформации SBR и полного освобождения внутреннего напряжения скорость накачки катода резко возрастает, SBR в стадии пластической деформации. Эта часть скорости надувания связана с модулем упругости и прочностью на излом SBR, приводит к большему модулю упругости и прочности на излом SBR, вызывая меньшее необратимое расширение.

Когда количество SBR не совпадает, давление качения полюсного наконечника отличается, разное давление создает остаточное напряжение, создаваемое полюсным наконечником, есть определенная разница, чем больше давление, тем больше остаточное напряжение, что приводит к раннему физическому расширению полки, степень расширения состояния полного заряда и состояния пустого электричества; Содержание SBR меньше, чем меньше давление на ролик при раннем физическом хранении, в состоянии полной зарядки и тем меньше уровень накачки пустых состояний электричества; Катод - это деформация сердечника обмотки, степень отрицательной скорости диффузии интеркалированного Li и Li +, а также серьезное влияние на производительность клеточного цикла.

Во-вторых, батарея, вызванная вздутием газа

Внутренний газ батареи - еще одна важная причина вздутия батареи, независимо от того, будет ли батарея в нормальном температурном цикле, высокотемпературном цикле или высокой температуре в сторону, она будет производить разную степень вздутия живота и газа. Согласно результатам исследований, причиной появления трюмных газов в аккумуляторных батареях является природа разложения электролита. Существует два типа обстоятельств: разложение электролита - это примеси электролита, такие как содержание влаги и разложение газового электролита примесей металлов, второе - электрохимическое окно электролита слишком низкое, что вызывает разложение в процессе зарядки, электролит EC, DEC, такие как растворитель после получения электроники, все могут производить свободные радикалы, реакцию свободных радикалов сразу после углеводородов с низкой температурой кипения, сложных эфиров, простых эфиров и CO2 и т. Д.

В литиевой аккумуляторной батарее после завершения загрузки, продвижение в процесс будет производить небольшое количество газа, газ неизбежен, это также так называемая необратимая потеря емкости исходных батарей. В процессе заряда и разряда впервые после электронной внешней цепи катода и электролита РЕДОКС реакции на поверхности катода образуется газ. В этом процессе образование SEI на поверхности графитового катода, с увеличением толщины SEI, электроника не может проникнуть, препятствует непрерывному окислительному разложению электролита. О формировании СЭИ см. Статью: сухая | SEI это что? Влияние на литиевую батарею настолько велико! В процессе батареи внутреннее производство газа будет постепенно увеличиваться по причинам или из-за присутствия в электролите, вызванного примесями или избыточной влажностью внутри батареи. Примеси электролита существуют, поэтому необходимо серьезно исключить, контроль влажности слабый, может быть сам по себе, инкапсуляция батареи слабая для попадания воды, угол электролита вызвал повреждение, другой перезаряд батареи вызвал злоупотребление, внутреннее короткое замыкание, также может увеличить скорость газа в ячейке, вызывая отказ аккумулятора.

На разных уровнях в разных системах производство аккумуляторов резко увеличивается. В аккумуляторной графитовой анодной системе причина вздутия газа в основном связана с образованием пленки SEI, аккумуляторами, как упоминалось выше, вода превышает предложенную цену и не соответствует нормальному процессу, упаковке и т. Д., А в анодной системе трюмный газ батареи из титаната лития является более серьезным, чем Система графит / скользящая батарея, помимо примесей электролита, влаги и технологии, другая отличается от графитового катода для титаната лития, не может любить систему графитового анода батареи, образовывать пленку SEI на поверхности, подавлять ее реакцию с электролитом . Электролит в процессе зарядки и разрядки всегда находится в прямом контакте с поверхностью Li4Ti5O12, что приводит к непрерывному электрическому уменьшению разложения поверхности материала Li4Ti5O12, что может быть основной причиной трюмного газа Li4Ti5O12 аккумулятора. Газ является основным компонентом H2, CO, CO2, CH4, C2H6, C2H4, C3H8 и т. Д. При замачивании в электролите титаната лития по отдельности образуется только CO2, при подготовке материала для скольжения в батарею газ, включающий H2, CO2 , CO, и небольшое количество газообразных углеводородов, и сделать батарею, только при циркуляции заряда и разряда, H2 образуется, в то же время производят газ, содержание H2 более 50%. Это говорит о том, что процесс зарядки и разрядки будет производят газ H2 и CO.

LiPF6 в электролитном балансе был следующим:

PF5 - это разновидность сильной кислоты, которая легко вызывает разложение карбонатов сложных эфиров, и количество PF5 увеличивается с повышением температуры. PF5 способствует разложению электролита, CO2, CO и газа CxHy. Согласно исследованию образования H2 из следовых количеств воды в электролите, но общий уровень содержания воды в электролите составляет примерно 20 x 10-6, вклад в выход H2 очень низок. Шанхайский транспортный университет berenikeullmann экспериментальное использование графита / NCM111 делает батареи, вывод заключается в том, что источником H2 является разложение карбоната под высоким напряжением. Текущий раствор трюмного газа батареи титаната лития в основном имеет три, во-первых, обработку и модификацию анодных материалов LTO, включая улучшенные методы подготовки и модификацию поверхности и т.д .; Во-вторых, разработка и анод LTO, который соответствует электролиту, включая добавки, систему растворителей; В-третьих, улучшите аккумуляторную технологию.

Страница содержит содержимое машинного перевода.