Overcharging mangrupikeun salah sahiji barang anu paling hese dina tés kaamanan batré litium ayeuna, janten kedah ngartos mékanisme overcharging sareng ukuran ayeuna pikeun nyegah overcharging.
Gambar 1 nyaéta kurva tegangan sareng suhu tina batré sistem NCM + LMO / Gr nalika dieusi langkung seueur.Tegangan ngahontal maksimum dina 5.4V, lajeng tegangan pakait, pamustunganana ngabalukarkeun runaway termal.Tegangan sareng kurva suhu tina overcharge batré ternary sami sareng éta.
Nalika batré litium overcharged, éta bakal ngahasilkeun panas sareng gas.Panas ngawengku panas ohmic jeung panas dihasilkeun ku réaksi samping, nu panas ohmic nu utama.Réaksi samping tina batré disababkeun ku overcharging nyaeta firstly yén kaleuwihan litium diselapkeun kana éléktroda négatip, sarta dendrites litium bakal tumuwuh dina beungeut éléktroda négatip (N / P ratio bakal mangaruhan SOC awal tumuwuhna dendrite litium).Anu kadua nyaéta kaleuwihan litium diékstrak tina éléktroda positip, nyababkeun struktur éléktroda positip runtuh, ngaleupaskeun panas sareng ngaleupaskeun oksigén.Oksigén bakal ngagancangkeun dékomposisi éléktrolit, tekanan internal batré bakal terus naek, sarta klep kaamanan bakal muka sanggeus tingkat nu tangtu.Kontak bahan aktif jeung hawa salajengna ngahasilkeun leuwih panas.
Panaliti nunjukkeun yén ngirangan jumlah éléktrolit sacara signifikan bakal ngirangan produksi panas sareng gas salami ngeusi batre.Salaku tambahan, parantos diajar yén nalika batréna henteu gaduh splint atanapi klep kaamanan teu tiasa dibuka sacara normal nalika ngeusi batre, batréna rawan ngabeledug.
Ngeusi batre saeutik moal ngabalukarkeun runaway termal, tapi bakal ngabalukarkeun kapasitas fading.Panaliti mendakan yén nalika batréna nganggo bahan hibrida NCM / LMO salaku éléktroda positip dieusi langkung seueur, teu aya karusakan kapasitas atra nalika SOC langkung handap tina 120%, sareng kapasitasna rusak sacara signifikan nalika SOC langkung luhur tibatan 130%.
Ayeuna, aya kira-kira sababaraha cara pikeun ngajawab masalah overcharging:
1) tegangan panyalindungan diatur dina BMS, biasana tegangan panyalindungan leuwih handap tegangan puncak salila overcharging;
2) Ningkatkeun résistansi overcharge batré ngaliwatan modifikasi bahan (sapertos palapis bahan);
3) Tambahkeun aditif anti overcharge, sapertos pasangan rédoks, kana éléktrolit;
4) Kalayan ngagunakeun mémbran tegangan-sénsitip, nalika batréna overcharged, résistansi mémbran nyata ngurangan, nu tindakan minangka shunt a;
5) Desain OSD sareng CID dianggo dina batré cangkang aluminium kuadrat, anu ayeuna mangrupikeun desain anti overcharge umum.Batré kantong teu tiasa ngahontal desain anu sami.
Rujukan
Bahan Panyimpen énergi 10 (2018) 246-267
Waktos ieu, urang bakal ngenalkeun voltase sareng parobihan suhu batré litium kobalt oksida nalika dieusi.Gambar di handap nyaéta tegangan overcharge sareng kurva suhu batré litium kobalt oksida, sareng sumbu horizontal nyaéta jumlah delithiation.Éléktroda négatip nyaéta grafit, sareng pangleyur éléktrolit nyaéta EC / DMC.Kapasitas batréna nyaéta 1.5Ah.Arus ngecas nyaéta 1.5A, sareng suhu nyaéta suhu internal batré.
Zona I
1. tegangan batré naek lalaunan.Éléktroda positip litium kobalt oksida delithiates langkung ti 60%, sareng litium logam diendapkeun dina sisi éléktroda négatip.
2. Batré keur nonjol, nu bisa jadi alatan oksidasi-tekanan luhur éléktrolit dina sisi positif.
3. Suhu dasarna stabil sareng naékna sakedik.
Zona II
1. Suhu mimiti naek lalaunan.
2. Dina rentang 80 ~ 95%, impedansi tina éléktroda positif naek, sarta lalawanan internal tina batré naek, tapi nurun dina 95%.
3. tegangan batré ngaleuwihan 5V sarta ngahontal maksimum nu.
Zona III
1. Dina ngeunaan 95%, suhu batré mimiti naek gancang.
2. Ti ngeunaan 95%, nepi ka deukeut 100%, tegangan batré pakait rada.
3. Nalika suhu internal batré ngahontal ngeunaan 100 ° C, tegangan batré pakait sharply, nu bisa jadi dibalukarkeun ku panurunan dina lalawanan internal batré alatan kanaékan hawa.
Zona IV
1. Lamun suhu internal batré leuwih luhur ti 135 ° C, SEPARATOR pe mimiti ngalembereh, résistansi internal batré naék gancang, tegangan ngahontal wates luhur (~ 12V), sarta ayeuna pakait ka handap. nilai.
2. Antara 10-12V, tegangan batré teu stabil sarta ayeuna fluctuates.
3. Suhu internal batré naék gancang, sarta hawa naék ka 190-220 ° C saméméh batré ruptures.
4. Batré pegat.
The overcharging batré ternary sarua jeung batré litium kobalt oksida.Nalika overcharging batré ternary kalawan cangkang aluminium pasagi dina pasaran, OSD atanapi CID bakal diaktipkeun nalika asup kana Zona III, sarta arus bakal neukteuk off ngajaga batré tina overcharging.
Rujukan
Journal of The Éléktrokimia Society, 148 (8) A838-A844 (2001)
waktos pos: Dec-07-2022