Артык зарядка - хәзерге литий батарея куркынычсызлыгы сынавында иң катлаулы әйберләрнең берсе, шуңа күрә артык зарядка ясау механизмын һәм артык зарядкадан саклану өчен хәзерге чараларны аңларга кирәк.
Рәсем 1 - NCM + LMO / Gr система батареясының артык көчәнеш булганда көчәнеш һәм температура кәкреләре.Вольт максимум 5,4Вта җитә, аннары көчәнеш төшә, ахыр чиктә җылылык кача.Өченче батареяның артык көчәнешенең көчәнеше һәм температурасы кәкреләре аңа бик охшаш.
Литий батареясы артык зарарлангач, ул җылылык һәм газ чыгарачак.Heatылылык охмик җылылыкны һәм ян реакцияләр аркасында тудырылган җылылыкны үз эченә ала, шуның охмик җылылыгы төп.Артык зарядка аркасында килеп чыккан батарейканың тискәре реакциясе беренче чиратта тискәре электродка артык литий кертелә, һәм тискәре электрод өслегендә литий дендритлар үсәчәк (N / P нисбәте литий дендрит үсешенең башлангыч SOC тәэсиренә китерәчәк).Икенчесе - артык литий уңай электродтан чыгарыла, уңай электрод структурасы җимерелә, җылылык җибәрә һәм кислород чыгарыла.Кислород электролитның таркалуын тизләтәчәк, батарейканың эчке басымы күтәрелүен дәвам итәчәк, һәм куркынычсызлык клапаны билгеле бер дәрәҗәдән соң ачылачак.Актив материалның һава белән бәйләнеше тагын да җылылык китерә.
Тикшеренүләр күрсәткәнчә, электролит күләмен киметү артык зарядка вакытында җылылык һәм газ чыгаруны сизелерлек киметәчәк.Моннан тыш, өйрәнелгәнчә, батарейка ярылмаганда яки артык зарядка вакытында куркынычсызлык клапаны гадәттә ачылмаса, батарея шартларга мөмкин.
Бераз артык зарядка җылылык качуга китермәячәк, ә сыйдырышлыкның бетүенә китерәчәк.Тикшеренү ачыклаганча, уңай электрод булган NCM / LMO гибрид материалы булган батарея артык зарарлангач, SOC 120% тан түбән булганда, сыйдырышлык бозылмый, һәм SOC 130% тан артык булганда сыйдырышлык сизелерлек кими.
Хәзерге вакытта артык түләү проблемасын чишүнең якынча берничә ысулы бар:
1) Саклау көчәнеше BMS-та куелган, гадәттә саклау көчәнеше артык көчәнеш вакытында иң көчәнештән түбән;
2) материаль модификация ярдәмендә батарейканың артык зарядка каршылыгын яхшырту (мәсәлән, материал каплау);
3) электролитка редокс парлары кебек артык зарядка каршы өстәмәләр өстәргә;
4) көчәнешкә сизгер мембрананы кулланып, батарея артык зарядка булганда, мембрананың каршылыгы сизелерлек кими, ул шант ролен башкара;
5) OSD һәм CID конструкцияләре квадрат алюминий кабыгы батарейкаларында кулланыла, алар хәзерге вакытта гадәти анти-зарядка конструкцияләре.Капчык батареясы шундый ук дизайнга ирешә алмый.
Белешмәләр
Энергия саклау материаллары 10 (2018) 246-267
Бу юлы без литий кобальт оксиды батареясының көчәнеше һәм температурасы үзгәрүләре белән таныштырырбыз.Түбәндәге рәсем - литий кобальт оксиды батареясының артык көчәнеш көчәнеше һәм температура сызыгы, һәм горизонталь күч - делитиация күләме.Тискәре электрод - графит, һәм электролит эретүче EC / DMC.Батарейка сыйдырышлыгы 1,5Ас.Корылма токы 1,5А, һәм температура - батареяның эчке температурасы.
I зона
1. Батарейка көчәнеше әкрен күтәрелә.Литий кобальт оксидының уңай электроды 60% тан артыграк, металл литий тискәре электрод ягында ята.
2. Батарейка көчәя, бу уңай якка электролитның югары басымлы оксидлашуы аркасында булырга мөмкин.
3. Температура бераз күтәрелү белән тотрыклы.
II зона
1. Температура әкрен күтәрелә башлый.
2. 80 ~ 95% диапазонында уңай электродның импеденциясе арта, һәм батарейканың эчке каршылыгы арта, ләкин ул 95% ка кими.
3. Батарейка көчәнеше 5Втан артып, максимумга җитә.
III зона
1. Якынча 95%, батарея температурасы тиз күтәрелә башлый.
2. Якынча 95% тан, 100% ка кадәр, батарея көчәнеше бераз төшә.
3. Батарейканың эчке температурасы якынча 100 ° C ка җиткәч, батарея көчәнеше кискен төшә, бу температураның артуы аркасында батареяның эчке каршылыгы кимүеннән булырга мөмкин.
IV зона
1. Батарейканың эчке температурасы 135 ° C-тан югары булганда, PE сепараторы эри башлый, батарейканың эчке каршылыгы тиз арта, көчәнеш югары чиккә (~ 12В) җитә, һәм ток түбәнгә төшә. кыйммәт.
2. 10-12В арасында батарея көчәнеше тотрыксыз һәм ток үзгәрә.
3. Батарейканың эчке температурасы тиз күтәрелә, һәм батарея ярылганчы температура 190-220 ° C ка кадәр күтәрелә.
4. Батарея ватылган.
Өченче батарейкаларның артык зарядлануы литий кобальт оксиды батарейкаларына охшаган.Базарда квадрат алюминий кабыгы булган өчьяклы батарейкаларны артык зарядлаганда, OSD яки CID III зонага кергәндә активлашачак, һәм ток батарейканы артык зарядкадан саклар өчен өзеләчәк.
Белешмәләр
Электрохимия җәмгыяте журналы, 148 (8) A838-A844 (2001)
Пост вакыты: 07-2022 декабрь