Mae gor-godi tâl yn un o'r eitemau anoddaf yn y prawf diogelwch batri lithiwm presennol, felly mae angen deall mecanwaith gor-godi tâl a'r mesurau presennol i atal codi gormod.
Llun 1 yw cromliniau foltedd a thymheredd batri system NCM+LMO/Gr pan gaiff ei ordalu.Mae'r foltedd yn cyrraedd uchafswm ar 5.4V, ac yna mae'r foltedd yn disgyn, gan achosi rhediad thermol yn y pen draw.Mae cromliniau foltedd a thymheredd gordal y batri teiran yn debyg iawn iddo.
Pan fydd gormod o wefr ar y batri lithiwm, bydd yn cynhyrchu gwres a nwy.Mae'r gwres yn cynnwys gwres ohmig a gwres a gynhyrchir gan adweithiau ochr, a gwres ohmig yw'r prif un ohonynt.Ymateb ochr y batri a achosir gan or-godi tâl yn gyntaf yw bod gormod o lithiwm yn cael ei fewnosod yn yr electrod negyddol, a bydd dendritau lithiwm yn tyfu ar wyneb yr electrod negyddol (bydd cymhareb N/P yn effeithio ar SOC cychwynnol twf dendrit lithiwm).Yr ail yw bod lithiwm gormodol yn cael ei dynnu o'r electrod positif, gan achosi strwythur yr electrod positif i gwympo, gan ryddhau gwres a rhyddhau ocsigen.Bydd ocsigen yn cyflymu dadelfeniad yr electrolyte, bydd pwysau mewnol y batri yn parhau i godi, a bydd y falf diogelwch yn agor ar ôl lefel benodol.Mae cyswllt y deunydd gweithredol â'r aer ymhellach yn cynhyrchu mwy o wres.
Mae astudiaethau wedi dangos y bydd lleihau faint o electrolyte yn lleihau cynhyrchu gwres a nwy yn sylweddol wrth godi gormod.Yn ogystal, fe'i hastudiwyd, pan nad oes gan y batri sblint neu na ellir agor y falf diogelwch fel arfer wrth godi gormod, mae'r batri yn dueddol o ffrwydrad.
Ni fydd gor-godi bach yn achosi rhediad thermol, ond bydd yn achosi pylu cynhwysedd.Canfu'r astudiaeth, pan fydd y batri â deunydd hybrid NCM / LMO fel yr electrod positif yn cael ei or-wefru, nid oes unrhyw bydredd cynhwysedd amlwg pan fo'r SOC yn is na 120%, ac mae'r cynhwysedd yn dadfeilio'n sylweddol pan fo'r SOC yn uwch na 130%.
Ar hyn o bryd, mae tua sawl ffordd o ddatrys y broblem codi gormod:
1) Mae'r foltedd amddiffyn wedi'i osod yn y BMS, fel arfer mae'r foltedd amddiffyn yn is na'r foltedd brig wrth godi gormod;
2) Gwella ymwrthedd overcharge y batri trwy addasu deunydd (fel cotio deunydd);
3) Ychwanegu ychwanegion gwrth-overcharge, megis parau rhydocs, i'r electrolyt;
4) Gyda'r defnydd o bilen sy'n sensitif i foltedd, pan fydd y batri yn cael ei ordalu, mae ymwrthedd y bilen yn cael ei leihau'n sylweddol, sy'n gweithredu fel siynt;
5) Defnyddir dyluniadau OSD a CID mewn batris cregyn alwminiwm sgwâr, sydd ar hyn o bryd yn ddyluniadau gwrth-overcharge cyffredin.Ni all y batri cwdyn gyflawni dyluniad tebyg.
Cyfeiriadau
Deunyddiau Storio Ynni 10 (2018) 246–267
Y tro hwn, byddwn yn cyflwyno newidiadau foltedd a thymheredd y batri lithiwm cobalt ocsid pan fydd yn cael ei ordalu.Y llun isod yw foltedd overcharge a chromlin tymheredd y batri lithiwm cobalt ocsid, a'r echel lorweddol yw'r swm delithiation.Mae'r electrod negyddol yn graffit, a'r toddydd electrolyt yw EC/DMC.Cynhwysedd y batri yw 1.5Ah.Y cerrynt codi tâl yw 1.5A, a'r tymheredd yw tymheredd mewnol y batri.
Parth I
1. Mae foltedd y batri yn codi'n araf.Mae electrod positif lithiwm cobalt ocsid yn delithiates mwy na 60%, ac mae lithiwm metel yn cael ei waddodi ar ochr electrod negyddol.
2. Mae'r batri yn chwyddo, a allai fod oherwydd ocsidiad pwysedd uchel yr electrolyte ar yr ochr gadarnhaol.
3. Mae'r tymheredd yn y bôn yn sefydlog gyda chynnydd bach.
Parth II
1. Mae'r tymheredd yn dechrau codi'n araf.
2. Yn yr ystod o 80 ~ 95%, mae rhwystriant yr electrod positif yn cynyddu, ac mae gwrthiant mewnol y batri yn cynyddu, ond mae'n gostwng ar 95%.
3. Mae foltedd y batri yn fwy na 5V ac yn cyrraedd yr uchafswm.
Parth III
1. Ar tua 95%, mae tymheredd y batri yn dechrau codi'n gyflym.
2. O tua 95%, tan yn agos at 100%, mae foltedd y batri yn gostwng ychydig.
3. Pan fydd tymheredd mewnol y batri yn cyrraedd tua 100 ° C, mae foltedd y batri yn gostwng yn sydyn, a allai gael ei achosi gan ostyngiad yng ngwrthiant mewnol y batri oherwydd y cynnydd mewn tymheredd.
Parth IV
1. Pan fydd tymheredd mewnol y batri yn uwch na 135 ° C, mae'r gwahanydd AG yn dechrau toddi, mae gwrthiant mewnol y batri yn codi'n gyflym, mae'r foltedd yn cyrraedd y terfyn uchaf (~ 12V), ac mae'r cerrynt yn gostwng i is. gwerth.
2. Rhwng 10-12V, mae foltedd y batri yn ansefydlog ac mae'r cerrynt yn amrywio.
3. Mae tymheredd mewnol y batri yn codi'n gyflym, ac mae'r tymheredd yn codi i 190-220 ° C cyn i'r batri rwygo.
4. Mae'r batri wedi torri.
Mae gorwefru batris teiran yn debyg i batris lithiwm cobalt ocsid.Wrth godi gormod o batris teiran â chregyn alwminiwm sgwâr ar y farchnad, bydd yr OSD neu'r CID yn cael ei actifadu wrth fynd i mewn i Barth III, a bydd y cerrynt yn cael ei dorri i ffwrdd i amddiffyn y batri rhag codi gormod.
Cyfeiriadau
Cylchgrawn Y Gymdeithas Electrocemegol, 148 (8) A838-A844 (2001)
Amser post: Rhag-07-2022