Velosipeddan keyin batareyaning deformatsiyasi va kengayishining sabablari
Jahonga mashhur lityum polimer batareyalar kompaniyasi-JXBT
Velosipeddan keyin batareyaning deformatsiyasi va kengayishi sabablari:
Qutb bo'lagining kengayishi asosan fizik va kimyoviy kengayishga bo'linadi;
1. Jismoniy kengayish:
O'ralgan hujayraning sabablarini tahlil qilish:
Bir necha haftadan so'ng panjara yoki velosipedda aylanib yurgandan so'ng, o'rta{0}}va{1}}kichik o'lchamdagi o'rash lityum polimer batareyasi qalinligi bo'yicha deformatsiyalanadi. Batareya zaryadlangan va zaryadsizlangandan so'ng, materialning deformatsiyasi (asosan, qutb bo'lagi va izolyatsiya plyonkasi) tufayli hujayraning ichki qatlami burchakda juda kichikdir va kuchlanish kontsentratsiyasi hujayraning kengligi bo'ylab hosil bo'ladi, bu esa o'z navbatida hujayra qutb qismining burilishiga va hujayraning egilishi va deformatsiyasiga olib keladi;
2. Kimyoviy kengayish:
Kimyoviy sabab qutb bo'lagining kengayishi sifatida namoyon bo'ladi;
Zaryad olayotganda litiy{0}}ionli batareya xujayrasi qalinligi ortadi, bu asosan manfiy elektrodning kengayishi bilan bog'liq. Ijobiy elektrod kengayish darajasi faqat 2 ~ 4% ni tashkil qiladi va salbiy elektrod odatda grafit, bog'lovchi va o'tkazuvchan ugleroddan iborat. Grafit materialining kengayish tezligi 10% ga etadi. Grafitning salbiy elektrod kengayish tezligining o'zgarishiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar quyidagilardir: SEI plyonkasi shakllanishi , Zaryad holati (SOC) va boshqa omillar.
(a). SEI plyonkasi hosil bo'lishi: Lityum-ionli batareyalarni birinchi zaryadlash va tushirish vaqtida elektrolit qattiq{1}}suyuqlik interfeysidagi grafit zarralarida pasayish reaktsiyasiga uchraydi va elektrod materialining yuzasini qoplaydigan passivatsiya qatlamini (SEI plyonkasi) hosil qiladi. SEI plyonkasini yaratish anod qalinligini sezilarli darajada oshiradi va SEI plyonkasi tufayli hujayraning qalinligi taxminan 4% ga oshdi. Uzoq muddatli tsikl jarayoni nuqtai nazaridan, turli grafitlarning jismoniy tuzilishi va o'ziga xos yuzasiga ko'ra, tsikl jarayoni SEIning erishi va yangi SEI ishlab chiqarishning dinamik jarayoni sodir bo'ladi. Masalan, yoriqli grafit sferik grafitga qaraganda kattaroq kengayish tezligiga ega.
(b). Zaryadlangan holatdagi hujayraning tsikli davomida grafit anodining hajmining kengayishi va hujayra SOC yaxshi davriy funktsiya munosabatlariga ega, ya'ni litiy ionlari grafitga doimiy ravishda kiritilganligi sababli (hujayra SOC ko'payadi), hajm asta-sekin kengayadi. anod hajmi asta-sekin kamayadi.
(c). (3) Materialning siqilish zichligi nuqtai nazaridan, siqilish zichligi grafit anodiga ko'proq ta'sir qiladi. Qutb qismini sovuq bosish paytida grafit anod plyonkasi qatlamida katta bosim kuchlanishi hosil bo'ladi. Bu stress keyingi qutb bo'lagida yuqori haroratda pishiriladi Jarayonni to'liq ozod qilish qiyin. Batareya zaryadlangan va tsiklik ravishda zaryadsizlanganda, lityum ionini kiritish va chiqarish, yopishtiruvchi elektrolitlar shishishi va boshqa omillarning o'zaro ta'siri tufayli, tsikl davomida membrana kuchlanishi chiqariladi va kengayish tezligi oshadi. Boshqa tomondan, siqilish zichligi anodli membrana qatlamining g'ovak hajmining o'lchamini aniqlaydi. Membrana qatlamidagi g'ovak hajmi katta, bu qutb qismining kengaytirilgan hajmini samarali o'zlashtirishi mumkin. Teshik hajmi kichik. Qutb bo'lagi kengayganda, kengayishni o'zlashtirish uchun etarli joy yo'q. Hozirgi vaqtda hosil bo'lgan hajm faqat membrana qatlamining tashqi tomoniga qadar kengayishi mumkin, bu anod varag'ining hajm kengayishi sifatida ifodalanadi.
(d). Boshqa omillar: yopishtiruvchining yopishqoqligi (yopishqoq, grafit zarralari, o'tkazuvchan uglerod va oqim kollektori orasidagi interfeysning yopishish kuchi), zaryad va tushirish tezligi, yopishtiruvchi va elektrolitning shishish qobiliyati, grafit zarrachalarining shakli Uning massa zichligi va qutb hajmining oshishi elimning ma'lum aylanishiga ta'sir qiladi. anodning kengayishi.
Kengayish tezligini hisoblash:
(Kengaytirilgandan keyingi batareya qalinligi-Kengaytirishdan oldingi batareya qalinligi)/Kengaytirishdan oldingi batareya qalinligi * 100%
Kengayish koeffitsienti batareyaning jismoniy xususiyatlari, aylanish muddati esa elektrokimyoviy xarakteristikasi hisoblanadi. Ular o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri aloqa yo'q. Tsiklning ishlash muddati batareyani qayta-qayta ishlatish sonini bildiradi.
Tsikl uchun sinov talablari: 1C zaryadlash va tushirish oqimi, 300 tsikl, batareya oqmaydi, yong'in yo'q, portlash yo'q va batareya quvvati 80% dan katta yoki teng, bu malakali ekanligini ko'rsatadi.
Yakuniy mahsulotni hisobga oladigan bo'lsak, agar batareyaning kengayishi mahsulotdan foydalanishga ta'sir qilmasa (masalan, batareyaning kengayishi mahsulot korpusining kengayishiga / korpusning deformatsiyasiga olib kelmasa) va tsikl turli xil xususiyatlarga javob bergandan so'ng, batareyadan normal foydalanish mumkin;
