Ang pag-overcharging usa sa labing lisud nga mga butang sa karon nga pagsulay sa kaluwasan sa baterya sa lithium, busa kinahanglan nga masabtan ang mekanismo sa sobra nga pag-charge ug ang karon nga mga lakang aron malikayan ang sobrang pag-charge.
Ang hulagway 1 mao ang boltahe ug temperatura nga mga kurba sa NCM+LMO/Gr nga sistema nga baterya kon kini ma-overcharge.Ang boltahe moabot sa usa ka maximum sa 5.4V, ug unya ang boltahe moubos, sa ngadtongadto hinungdan sa thermal runaway.Ang boltahe ug temperatura nga mga kurba sa sobra nga bayad sa ternary nga baterya susama kaayo niini.
Sa diha nga ang lithium nga baterya ma-overcharge, kini makamugna og kainit ug gas.Ang kainit naglakip sa ohmic nga kainit ug kainit nga namugna sa kilid nga mga reaksyon, diin ang ohmic nga kainit mao ang nag-una.Ang kilid nga reaksyon sa baterya tungod sa overcharging mao ang una nga ang sobra nga lithium gisal-ut sa negatibo nga electrode, ug ang lithium dendrite motubo sa ibabaw sa negatibo nga electrode (N / P ratio makaapekto sa inisyal nga SOC sa lithium dendrite nga pagtubo).Ang ikaduha mao nga ang sobra nga lithium gikuha gikan sa positibo nga electrode, hinungdan nga ang istruktura sa positibo nga electrode nahugno, nagpagawas sa kainit ug nagpagawas sa oxygen.Ang oxygen magpadali sa pagkadunot sa electrolyte, ang internal nga presyur sa baterya magpadayon sa pagtaas, ug ang balbula sa kaluwasan mag-abli human sa usa ka lebel.Ang pagkontak sa aktibong materyal sa hangin dugang nga nagpatunghag dugang kainit.
Gipakita sa mga pagtuon nga ang pagkunhod sa gidaghanon sa electrolyte makapakunhod pag-ayo sa produksiyon sa kainit ug gas sa panahon sa overcharging.Dugang pa, gitun-an nga kung ang baterya walay splint o ang balbula sa kaluwasan dili maablihan nga normal sa panahon sa overcharging, ang baterya dali nga mobuto.
Ang gamay nga overcharging dili hinungdan sa thermal runaway, apan mahimong hinungdan sa pagkahanaw sa kapasidad.Nakaplagan sa pagtuon nga kung ang baterya nga adunay NCM/LMO hybrid nga materyal ingon nga ang positibo nga electrode na-overcharge, wala’y dayag nga pagkadunot sa kapasidad kung ang SOC mas mubu sa 120%, ug ang kapasidad madunot pag-ayo kung ang SOC mas taas kaysa 130%.
Sa pagkakaron, adunay halos daghang mga paagi aron masulbad ang problema sa overcharging:
1) Ang proteksyon nga boltahe gibutang sa BMS, kasagaran ang proteksyon nga boltahe mas ubos kaysa sa peak nga boltahe sa panahon sa overcharging;
2) Pagpauswag sa overcharge nga pagsukol sa baterya pinaagi sa pagbag-o sa materyal (sama sa materyal nga coating);
3) Idugang ang anti-overcharge additives, sama sa redox pairs, sa electrolyte;
4) Uban sa paggamit sa boltahe-sensitive lamad, sa diha nga ang baterya overcharged, ang lamad resistensya kamahinungdanon pagkunhod, nga naglihok ingon sa usa ka shunt;
5) Ang mga disenyo sa OSD ug CID gigamit sa square aluminum shell batteries, nga sa pagkakaron kasagarang anti-overcharge nga mga disenyo.Ang pouch nga baterya dili makab-ot ang parehas nga disenyo.
Mga pakisayran
Mga Materyal sa Pagtipig sa Enerhiya 10 (2018) 246–267
Niining higayona, atong ipaila ang mga pagbag-o sa boltahe ug temperatura sa lithium cobalt oxide nga baterya kung kini na-overcharge.Ang hulagway sa ubos mao ang overcharge nga boltahe ug curve sa temperatura sa lithium cobalt oxide nga baterya, ug ang horizontal axis mao ang delithiation nga kantidad.Ang negatibo nga electrode mao ang graphite, ug ang electrolyte solvent mao ang EC/DMC.Ang kapasidad sa baterya mao ang 1.5Ah.Ang pag-charge sa kasamtangan mao ang 1.5A, ug ang temperatura mao ang internal nga temperatura sa baterya.
Zone I
1. Ang boltahe sa baterya hinay nga misaka.Ang positibo nga electrode sa lithium cobalt oxide delithiates labaw pa kay sa 60%, ug metal lithium mao ang precipitated sa negatibo nga electrode kilid.
2. Ang baterya bulging, nga mahimong tungod sa high-pressure oxidation sa electrolyte sa positibo nga bahin.
3. Ang temperatura mao ang batakan nga lig-on uban sa usa ka gamay nga pagtaas.
Sona II
1. Ang temperatura nagsugod sa pagsaka sa hinay-hinay.
2. Sa sakup nga 80 ~ 95%, ang impedance sa positibo nga electrode nagdugang, ug ang internal nga pagsukol sa baterya nagdugang, apan kini mikunhod sa 95%.
3. Ang boltahe sa baterya molapas sa 5V ug moabot sa maximum.
Sona III
1. Sa mga 95%, ang temperatura sa baterya nagsugod sa paspas nga pagtaas.
2. Gikan sa mga 95%, hangtod duol sa 100%, ang boltahe sa baterya gamay ra.
3. Kung ang internal nga temperatura sa baterya moabot sa mga 100 ° C, ang boltahe sa baterya mous-os pag-ayo, nga mahimong tungod sa pagkunhod sa internal nga pagsukol sa baterya tungod sa pagtaas sa temperatura.
Sona IV
1. Sa diha nga ang internal nga temperatura sa baterya mas taas kay sa 135 ° C, ang PE separator magsugod sa pagtunaw, ang internal nga pagsukol sa baterya paspas nga mosaka, ang boltahe makaabot sa ibabaw nga limitasyon (~ 12V), ug ang kasamtangan nga mga tulo ngadto sa mas ubos. bili.
2. Tali sa 10-12V, ang boltahe sa baterya dili lig-on ug ang kasamtangan nga pag-usab-usab.
3. Ang internal nga temperatura sa baterya kusog nga mosaka, ug ang temperatura mosaka ngadto sa 190-220 ° C sa dili pa mabuak ang baterya.
4. Naguba ang baterya.
Ang sobra nga pag-charge sa mga ternary nga baterya parehas sa lithium cobalt oxide nga mga baterya.Kung mag-overcharging ang mga ternary nga baterya nga adunay square aluminum shells sa merkado, ang OSD o CID ma-activate kung mosulod sa Zone III, ug ang kasamtangan maputol aron mapanalipdan ang baterya gikan sa overcharging.
Mga pakisayran
Journal sa The Electrochemical Society, 148 (8) A838-A844 (2001)
Oras sa pag-post: Dis-07-2022