Dipengaruhi dening tingkat panas pasar kendaraan listrik,baterei lithium-ion, minangka salah sawijining komponen inti kendaraan listrik, wis ditekanake kanthi akeh. Wong wis setya ngembangaken urip dawa, daya dhuwur, safety apik baterei lithium-ion. Antarane wong-wong mau, attenuation sakabaterei lithium-ionkapasitas banget pantes manungsa waé saben wong, mung pangerten lengkap saka alasan kanggo attenuasi baterei lithium-ion utawa mekanisme, supaya bisa kanggo prescribe medicine tengen kanggo ngatasi masalah, sing kapasitas baterei lithium-ion kok atenuasi?
Alasan kanggo degradasi kapasitas baterei lithium-ion
1.Bahan elektroda positif
LiCoO2 minangka salah sawijining bahan katoda sing umum digunakake (kategori 3C akeh digunakake, lan baterei daya biasane nggawa fosfat wesi ternary lan lithium). Nalika jumlah siklus mundhak, mundhut ion lithium aktif nyumbang luwih kanggo bosok kapasitas. Sawise 200 siklus, LiCoO2 ora ngalami transisi fase, nanging owah-owahan ing struktur lamellar, nyebabake kesulitan ing Li + de-embedding.
LiFePO4 nduweni stabilitas struktural sing apik, nanging Fe3 + ing anoda larut lan nyuda dadi logam Fe ing anoda grafit, nyebabake polarisasi anoda tambah. Umume pembubaran Fe3 + dicegah dening lapisan partikel LiFePO4 utawa pilihan elektrolit.
Bahan ternary NCM ① Ion logam transisi ing materi katoda oksida logam transisi gampang dissolve ing suhu dhuwur, saéngga freeing ing elektrolit utawa depositing ing sisih negatif nyebabake atenuasi kapasitas; ② Nalika voltase luwih dhuwur tinimbang 4.4V vs. Li +/Li, owah-owahan struktural saka materi ternary ndadékaké kanggo degradasi kapasitas; ③ Li-Ni campuran baris, anjog kanggo blockage saka saluran Li+.
Penyebab utama degradasi kapasitas ing baterei lithium-ion basis LiMnO4 yaiku 1. fase sing ora bisa dibatalake utawa owah-owahan struktural, kayata aberasi Jahn-Teller; lan 2. pembubaran Mn ing elektrolit (anane HF ing elektrolit), reaksi disproportionation, utawa abang ing anoda.
2. Bahan elektroda negatif
Generasi presipitasi litium ing sisih anoda grafit (bagean litium dadi "litium mati" utawa ngasilake dendrit litium), ing suhu sing sithik, difusi ion litium mudhun kanthi gampang nyebabake udan litium, lan presipitasi litium uga rawan kedadeyan. nalika rasio N / P banget kurang.
karusakan bola lan wutah saka film SEI ing sisih anoda ndadékaké kanggo panipisan lithium lan tambah polarisasi.
Proses bola-bali litium embedding / de-lithium aman ing anoda basis silikon bisa gampang mimpin kanggo expansion volume lan Gagal retak saka partikel silikon. Mulane, kanggo anoda silikon, iku utamané kritis kanggo golek cara kanggo nyandhet expansion volume sawijining.
3. Elektrolit
Faktor ing elektrolit sing kontribusi kanggo degradasi kapasitas sakabaterei lithium-ionkalebu:
1. Dekomposisi pelarut lan elektrolit (gagal serius utawa masalah safety kayata produksi gas), kanggo pelarut organik, nalika potensial oksidasi luwih gedhe tinimbang 5V vs Li + / Li utawa potensial reduksi luwih murah tinimbang 0.8V (voltase dekomposisi elektrolit sing beda-beda yaiku beda), gampang diurai. Kanggo elektrolit (umpamane LiPF6), gampang diurai ing suhu sing luwih dhuwur (luwih saka 55 ℃) amarga stabilitas sing kurang;
2. Nalika jumlah siklus mundhak, reaksi antarane elektrolit lan elektroda positif lan negatif mundhak, nggawe kapasitas transfer massa weakened.
4. Diafragma
Diafragma bisa ngalangi elektron lan ngrampungake transmisi ion. Nanging, kemampuan diafragma kanggo ngeterake Li + suda nalika bolongan diafragma diblokir dening produk dekomposisi elektrolit, lan liya-liyane, utawa nalika diafragma nyusut ing suhu dhuwur, utawa nalika umur diafragma. Kajaba iku, pambentukan dendrit litium sing nyusup diafragma sing ndadékaké sirkuit cendhak internal minangka alesan utama kegagalan kasebut.
5. Ngumpulake cairan
Penyebab mundhut kapasitas amarga kolektor umume korosi kolektor. Tembaga digunakake minangka kolektor negatif amarga gampang ngoksidasi ing potensial dhuwur, nalika aluminium digunakake minangka kolektor positif amarga gampang kanggo mbentuk alloy lithium-aluminium karo lithium ing potensial kurang. Ing voltase kurang (minangka 1.5V lan ngisor, over-discharge), tembaga oxidizes kanggo Cu2 + ing elektrolit lan celengan ing lumahing elektroda negatif, hindering de-embedding saka lithium, asil ing degradasi kapasitas. Lan ing sisih positif, overcharging sakabatereinimbulaké pitting saka kolektor aluminium, kang ndadékaké kanggo Tambah ing resistance internal lan degradasi kapasitas.
6. Faktor daya lan discharge
Pangisian daya lan discharge sing berlebihan bisa nyebabake degradasi kapasitas baterei lithium-ion kanthi cepet. Tambah ing multiplier pangisian daya / discharge tegese impedansi polarisasi baterei mundhak, nyebabake nyuda kapasitas. Kajaba iku, kaku difusi-mlebu digawe dening ngisi daya lan discharging ing tingkat multiplikasi dhuwur ndadékaké kanggo mundhut saka bahan aktif cathode lan akselerasi tuwa baterei.
Ing kasus overcharging lan overdischarging baterei, elektroda negatif rawan kanggo udan litium, elektroda positif mekanisme mbusak lithium gedhe banget ambruk, lan dekomposisi oksidatif saka elektrolit (kedadeyan saka dening-produk lan produksi gas) wis digawe cepet. Nalika baterei wis over-discharged, foil tembaga cenderung kanggo dissolve (hindering lithium de-embedding, utawa langsung ngasilaken dendrites tembaga), anjog kanggo degradasi kapasitas utawa Gagal baterei.
Pasinaon strategi pangisian daya wis nuduhake yen voltase cut-off ngisi daya 4V, nyuda voltase cut-off ngisi daya kanthi tepat (contone, 3.95V) bisa nambah umur siklus baterei. Uga wis ditampilake manawa ngisi daya baterei kanthi cepet nganti 100% SOC rusak luwih cepet tinimbang ngisi daya cepet nganti 80% SOC. Kajaba iku, Li et al. ketemu sing sanajan pulsing bisa nambah efficiency daya, ing resistance internal baterei bakal munggah Ngartekno, lan mundhut saka materi aktif elektroda negatif serius.
7. Suhu
Pengaruh suhu ing kapasitas sakabaterei lithium-ionuga penting banget. Nalika operasi ing suhu sing luwih dhuwur kanggo wektu sing luwih suwe, reaksi sisih ing baterei saya tambah (contone, dekomposisi elektrolit), sing ndadékaké mundhut kapasitas sing ora bisa dibalèkaké. Nalika operasi ing suhu sing luwih murah kanggo wektu sing suwe, impedansi total baterei mundhak (konduktivitas elektrolit mudhun, impedansi SEI mundhak, lan tingkat reaksi elektrokimia mudhun), lan presipitasi lithium saka baterei bisa kedadeyan.
Ing ndhuwur minangka alesan utama kanggo degradasi kapasitas baterei lithium-ion, liwat introduksi ndhuwur aku pracaya sampeyan duwe pangerten saka nimbulaké degradasi kapasitas baterei lithium-ion.
Wektu kirim: Jul-24-2023