Voataonan'ny ambaratonga mafana amin'ny tsenan'ny fiara elektrika,bateria lithium-ion, ho iray amin'ireo singa fototra amin'ny fiara mandeha amin'ny herinaratra, dia nohamafisina be.Ny olona dia manolo-tena amin'ny fampivelarana ny fiainana lava, ny hery ambony, ny batterie lithium-ion fiarovana tsara.Anisan'izany, ny attenuation nybateria lithium-ionNy fahaiza-manao dia tena mendrika ny sain'ny rehetra, afa-tsy ny fahatakarana feno ny anton'ny attenuation ny lithium-ion bateria na ny mekanika, mba ho afaka handidy ny fanafody mety hamahana ny olana, fa ny Lithium-Ion bateria fahaiza-manao nahoana ny fanalefahana?
Antony ny fahapotehan'ny fahafahan'ny bateria lithium-ion
1.Poitive electrode fitaovana
LiCoO2 dia iray amin'ireo fitaovana cathode mahazatra (3C sokajy no be mpampiasa, ary ny herinaratra bateria amin'ny ankapobeny mitondra ternary sy lithium vy phosphate).Rehefa mitombo ny isan'ny tsingerina, ny fahaverezan'ny ion lithium mavitrika dia manampy bebe kokoa amin'ny fahapotehan'ny fahafaha-manao.Taorian'ny tsingerina 200 dia tsy nandalo fifindran'ny dingana ny LiCoO2, fa ny fiovan'ny rafitra lamellar, izay nitarika fahasahiranana tamin'ny de-embedding Li +.
LiFePO4 dia manana fahamarinan-toerana tsara, fa ny Fe3 + ao amin'ny anode dia levona ary mihena amin'ny metaly Fe amin'ny anode graphite, ka miteraka polarization anode.Amin'ny ankapobeny dia voasakana ny fandravana Fe3+ amin'ny alàlan'ny fametahana ny poti-LiFePO4 na ny fisafidianana ny electrolyte.
NCM ternary fitaovana ① Transition metaly ions ao amin'ny tetezamita metaly oxide cathode fitaovana dia mora levona amin'ny mari-pana ambony, ka afaka amin'ny electrolyte na fametrahana eo amin'ny lafiny ratsy mahatonga fahafaha-attenuation;② Rehefa ambony noho ny 4.4V vs. Li +/Li ny voltase, ny fiovan'ny rafitry ny fitaovana ternary dia mitarika ho amin'ny fahasimban'ny fahafaha-manao;③ Li-Ni andalana mifangaro, mitarika ho amin'ny fanakanana ny Li+ fantsona.
Ny antony lehibe mahatonga ny fahapotehan'ny fahafaha-manao amin'ny batteries lithium-ion mifototra amin'ny LiMnO4 dia 1. dingana tsy azo ivalozana na fiovana ara-drafitra, toy ny aberration Jahn-Teller;ary 2. famongorana ny Mn amin'ny electrolyte (fanatrehana ny HF ao amin'ny electrolyte), fanehoan-kevitra diso, na fihenam-bidy amin'ny anode.
2.Negative electrode fitaovana
Ny famokarana rotsak'orana lithium amin'ny lafiny anode amin'ny graphite (ampahany amin'ny lithium dia lasa "Lithium maty" na miteraka lithium dendrites), amin'ny mari-pana ambany, ny fiparitahan'ny lithium ion dia miadana mora mankany amin'ny rotsak'orana lithium, ary ny rotsak'orana lithium dia mety hitranga ihany koa. rehefa ambany loatra ny tahan'ny N/P.
Ny fanimbana miverimberina sy ny fitomboan'ny sarimihetsika SEI amin'ny lafiny anode dia mitarika amin'ny fihenan'ny lithium sy ny fitomboan'ny polarization.
Ny dingana miverimberina amin'ny fanesorana lithium / de-lithium amin'ny anode mifototra amin'ny silisiôma dia mety hitarika amin'ny fanitarana ny boky sy ny tsy fahombiazan'ny poti-silikonina.Noho izany, ho an'ny anode silisiôma, dia tena ilaina ny mitady fomba hanakanana ny fanitarana ny boky.
3.Electrolyte
Antony ao amin'ny electrolyte izay mandray anjara amin'ny fahapotehan'ny fahafahan'nybateria lithium-ionahitana:
1. Ny fanimbana ny solvents sy ny electrolytes (tsy fahombiazana lehibe na ny olana ara-piarovana toy ny famokarana entona), ho an'ny solvent organika, rehefa lehibe noho ny 5V ny poizina oxidation vs. Li +/Li na ambany noho ny 0.8V ny mety ho fihenan'ny electrolyte (fahasamihafana) hafa), mora levona.Ho an'ny electrolyte (ohatra LiPF6), dia mora levona amin'ny hafanana ambony kokoa (mihoatra ny 55 ℃) noho ny tsy fitoniana;
2. Rehefa mitombo ny isan'ny tsingerina, dia mitombo ny fanehoan-kevitra eo amin'ny electrolyte sy ny electrodes tsara sy ratsy, ka mahatonga ny hery famindrana faobe malemy.
4. Diaphragma
Ny diaphragma dia afaka manakana ny elektrôna ary manatanteraka ny fifindran'ny ion.Na izany aza, mihena ny fahafahan'ny diaphragm mitondra Li+ rehefa voasakana ny lavaka diaphragm noho ny vokatra simba amin'ny electrolyte, sns., Na rehefa mihena ny diaphragm amin'ny hafanana ambony, na rehefa antitra ny diaphragm.Ankoatra izany, ny fiforonan'ny litium dendrites manindrona ny diaphragm mitarika ho amin'ny circuit fohy anatiny no tena antony tsy fahombiazana.
5. Fanangonana ranon-javatra
Ny antony mahatonga ny fahaverezan'ny fahafaha-manao noho ny mpanangona amin'ny ankapobeny dia ny harafesina amin'ny mpanangona.Ny varahina dia ampiasaina ho mpanangom-bokatra ratsy satria mora oxidize amin'ny poizina avo lenta, raha ny alimo kosa dia ampiasaina ho mpanangom-bokatra tsara satria mora ny mamorona firaka lithium-aluminium miaraka amin'ny lithium amin'ny mety ho ambany.Eo ambanin'ny malefaka malefaka (ambany 1.5V sy ambany, over-discharge), varahina oxidizes ho Cu2 + ao amin'ny electrolyte sy ny fametrahana eo amin'ny ambonin'ny ny ratsy electrode, manakana ny de-embedding ny Lithium, niteraka fahapotehan'ny fahaiza-manao.Ary amin'ny lafiny tsara, overcharging nybateriamahatonga pitting ny aluminium mpanangona, izay mitarika ho amin'ny fitomboan'ny fanoherana anatiny sy ny fahapotehan'ny fahaiza-manao.
6. Antony fiampangana sy fanalana
Ny fiampangana be loatra sy ny fanaparitahana dia mety hitarika amin'ny fanimbana ny fahafahan'ny bateria lithium-ion.Ny fampitomboana ny fiampangana / fanaparitahana dia midika fa mitombo araka izany ny tsy fahampian'ny polarization amin'ny bateria, mitarika amin'ny fihenan'ny fahafaha-manao.Fanampin'izany, ny adin-tsaina ateraky ny diffusion vokatry ny fiampangana sy ny famoahana amin'ny tahan'ny fampitomboana avo dia mitarika amin'ny fahaverezan'ny fitaovana mavitrika cathode sy ny fahanteran'ny bateria.
Raha ny bateria overcharging sy overdischarging, ny electrode ratsy dia mora amin'ny rotsak'orana lithium, mirodana ny mekanika fanesorana lithium be loatra electrode tsara, ary ny fandotoana oxidative ny electrolyte (ny fisehoan'ny vokatra avy amin'ny vokatra sy ny famokarana entona) dia haingana.Rehefa be loatra ny batterie, dia mirona ho levona ny foil varahina (manakana ny de-embedding lithium, na miteraka dendrites varahina mivantana), mitarika amin'ny fahapotehan'ny fahafaha-manao na ny tsy fahombiazan'ny bateria.
Nasehon'ny fanadihadiana momba ny paik'ady fiampangana fa rehefa 4V ny taham-pahafahan'ny fiampangana dia mety hanatsara ny fiainan'ny batterie ny fampidinana araka ny tokony ho izy ny famatsiana herinaratra (oh: 3.95V).Naseho ihany koa fa ny fiampangana haingana ny bateria amin'ny 100% SOC dia simba haingana kokoa noho ny famandrihana haingana amin'ny 80% SOC.Ankoatra izany, Li et al.Hita fa na dia afaka manatsara ny fahombiazan'ny fiampangana aza ny pulsing, dia hiakatra be ny fanoherana anatiny amin'ny bateria, ary ny fahaverezan'ny fitaovana mavitrika electrode ratsy dia lehibe.
7. Temperature
Ny fiantraikan'ny mari-pana amin'ny fahafahan'nybateria lithium-iondia tena zava-dehibe koa.Rehefa miasa amin'ny hafanana ambony mandritra ny fotoana maharitra, dia mitombo ny fanehoan-kevitra amin'ny lafiny iray ao anatin'ny batterie (ohatra, ny fahapotehan'ny elektrôlôty), izay mitarika ho amin'ny fahaverezan'ny fahafaha-manao tsy azo ovaina.Rehefa miasa amin'ny mari-pana ambany mandritra ny fotoana maharitra, dia mitombo ny totalin'ny impedance an'ny bateria (mihena ny conductivity electrolyte, mitombo ny impedance SEI, ary mihena ny tahan'ny fanehoan-kevitra elektrokimia), ary ny rotsak'orana lithium avy amin'ny batterie dia mety hitranga.
Ity ambony ity no tena antony mahatonga ny fahapotehan'ny bateria lithium-ion, amin'ny alàlan'ny fampidirana etsy ambony dia mino aho fa azonao ny antony mahatonga ny fahapotehan'ny bateria lithium-ion.
Fotoana fandefasana: Jul-24-2023