Yn y papur hwn, astudir perfformiad gor-dâl batri cwdyn 40Ah gydag electrod positif NCM111 + LMO trwy arbrofion ac efelychiadau.Y cerrynt gor-dâl yw 0.33C, 0.5C ac 1C, yn y drefn honno.Maint y batri yw 240mm * 150mm * 14mm.(wedi'i gyfrifo yn ôl y foltedd graddedig o 3.65V, mae ei egni cyfaint-benodol tua 290Wh / L, sy'n dal yn gymharol isel)
Dangosir y newidiadau foltedd, tymheredd a gwrthiant mewnol yn ystod y broses overcharge yn Llun 1. Gellir ei rannu'n fras yn bedwar cam:
Y cam cyntaf: 1
Yr ail gam: 1.2
Y trydydd cam: 1.4
Y pedwerydd cam: SOC> 1.6, mae pwysedd mewnol y batri yn fwy na'r terfyn, mae'r casin yn rhwygo, mae'r diaffram yn crebachu ac yn anffurfio, a rhediad thermol y batri i ffwrdd.Mae cylched byr yn digwydd y tu mewn i'r batri, mae llawer iawn o egni yn cael ei ryddhau'n gyflym, ac mae tymheredd y batri yn codi'n sydyn i 780 ° C.
Mae'r gwres a gynhyrchir yn ystod y broses overcharge yn cynnwys: gwres entropi cildroadwy, Joule gwres, adwaith cemegol gwres a gwres a ryddhawyd gan cylched byr mewnol.Mae gwres adwaith cemegol yn cynnwys y gwres a ryddhawyd trwy ddiddymu Mn, adwaith lithiwm metel gyda'r electrolyte, ocsidiad yr electrolyte, dadelfeniad y ffilm SEI, dadelfeniad yr electrod negyddol a dadelfennu'r electrod positif (NCM111 ac LMO).Mae Tabl 1 yn dangos newid enthalpi ac egni actifadu pob adwaith.(Mae'r erthygl hon yn anwybyddu adweithiau ochr rhwymwyr)
Mae Llun 3 yn gymhariaeth o'r gyfradd cynhyrchu gwres wrth godi gormod â cheryntau gwefru gwahanol.Gellir dod i’r casgliadau canlynol o Lun 3:
1) Wrth i'r cerrynt gwefru gynyddu, mae'r amser rhedeg thermol yn symud ymlaen.
2) Mae gwres Joule yn dominyddu'r cynhyrchiad gwres wrth godi gormod.SOC <1.2, mae cyfanswm y gwres a gynhyrchir yn y bôn yn hafal i wres Joule.
3) Yn yr ail gam (1
4) SOC> 1.45, bydd y gwres a ryddheir gan adwaith lithiwm metel ac electrolyte yn fwy na gwres Joule.
5) Pan fydd SOC> 1.6, mae'r adwaith dadelfennu rhwng ffilm SEI ac electrod negyddol yn dechrau, mae cyfradd cynhyrchu gwres adwaith ocsideiddio electrolyte yn cynyddu'n sydyn, ac mae cyfanswm y gyfradd cynhyrchu gwres yn cyrraedd y gwerth brig.(Mae’r disgrifiadau yn 4 a 5 yn y llenyddiaeth braidd yn anghyson â’r lluniau, a’r lluniau sydd yma fydd drechaf ac wedi’u haddasu.)
6) Yn ystod y broses overcharge, adwaith lithiwm metel gyda'r electrolyte ac ocsidiad yr electrolyt yw'r prif adweithiau.
Trwy'r dadansoddiad uchod, potensial ocsidiad yr electrolyte, cynhwysedd yr electrod negyddol, a thymheredd cychwyn rhediad thermol yw'r tri pharamedr allweddol ar gyfer codi gormod.Mae llun 4 yn dangos effaith tri pharamedr allweddol ar berfformiad gordaliad.Gellir gweld y gall y cynnydd ym mhotensial ocsidiad yr electrolyte wella perfformiad gor-dâl y batri yn fawr, tra nad yw cynhwysedd yr electrod negyddol yn cael fawr o effaith ar berfformiad y gordaliad.(Mewn geiriau eraill, mae'r electrolyte foltedd uchel yn helpu i wella perfformiad gor-wefru'r batri, ac nid yw cynyddu'r gymhareb N/P yn cael fawr o effaith ar berfformiad gor-dâl y batri.)
Cyfeiriadau
D. Ren et al.Journal of Power Sources 364 (2017) 328-340
Amser postio: Rhagfyr-15-2022