Бу кәгазьдә, NCM111 + LMO уңай электродлы 40Ah сумка батарейкасының артык зарядлы эшләнеше экспериментлар һәм симуляцияләр аша өйрәнелә.Артык зарядка агымнары тиешенчә 0,33С, 0,5С һәм 1С.Батарейка күләме 240 мм * 150 мм * 14 мм.(3,65В көчәнешнең бәяләнгән көчәнеше буенча исәпләнә, аның күләменең махсус энергиясе якынча 290Wh / L, ул әле чагыштырмача түбән)
Артык зарядка процессында көчәнеш, температура һәм эчке каршылык үзгәрүләре Рәсем 1-дә күрсәтелгән. Аны якынча дүрт этапка бүлеп була:
Беренче этап: 1
Икенче этап: 1.2
Өченче этап: 1.4
Дүртенче этап: SOC> 1.6, батарейканың эчке басымы чиктән артып китә, корпус ярыла, диафрагма кысыла һәм деформацияләнә, һәм батареяның җылылык качуы.Батарейка эчендә кыска схема барлыкка килә, күп күләмдә энергия тиз чыгарыла, һәм батарея температурасы кискен күтәрелә 780 ° C.
Артык зарядлау процессында барлыкка килгән җылылык үз эченә ала: кире энтропия җылылыгы, Джуле җылылыгы, химик реакция җылылыгы һәм эчке кыска схема белән чыгарылган җылылык.Химик реакция җылылыгы Mn таркату белән чыгарылган җылылыкны, металл литийның электролит белән реакциясен, электролитның оксидлашуын, SEI пленкасының бозылуын, тискәре электродның бозылуын һәм уңай электродның бозылуын үз эченә ала. (NCM111 һәм LMO).1 нче таблицада һәр реакциянең энтальпия үзгәреше һәм активлаштыру энергиясе күрсәтелгән.(Бу мәкалә бәйләүчеләрнең реакцияләрен санга сукмый)
3 нче рәсем - төрле корылма агымнары белән артык зарядка вакытында җылылык җитештерү темпын чагыштыру.Рәсем 3-дән түбәндәге нәтиҗәләр ясарга мөмкин:
1) Зарядлау токы арта барган саен, җылылык качу вакыты үсә.
2) Артык зарядка вакытында җылылык җитештерү Joule җылылыгы өстенлек итә.SOC <1.2, гомуми җылылык җитештерү нигездә Джоул җылылыгына тигез.
3) Икенче этапта (1)
4) SOC> 1.45, металл литий һәм электролит реакциясе белән чыгарылган җылылык Джуле җылысыннан артып китәчәк.
5) SOC> 1.6 булганда, SEI пленкасы һәм тискәре электрод арасында таркалу реакциясе башлангач, электролит оксидлашу реакциясенең җылылык җитештерү темплары кискен арта, һәм гомуми җылылык җитештерү темплары иң югары бәягә җитә.(Әдәбияттагы 4 һәм 5 нче тасвирламалар рәсемнәр белән бераз туры килми, һәм мондагы рәсемнәр өстенлек итәчәк һәм көйләнгән.)
6) Артык зарядлау процессында металл литийның электролит белән реакциясе һәм электролитның оксидлашуы төп реакция булып тора.
Aboveгарыдагы анализ аша электролитның оксидлашу потенциалы, тискәре электродның сыйдырышлыгы һәм җылылык качу температурасы артык зарядка өчен өч төп параметр булып тора.4 нче рәсемдә өч төп параметрның артык зарядка эшенә йогынтысы күрсәтелгән.Электролитның оксидлашу потенциалының артуы батарейканың артык зарядлы эшләвен яхшырта ала, ә тискәре электродның сыйдырышлыгы артык зарядка эшенә аз тәэсир итә..
Белешмәләр
Д. Рен һ.б.Энергия чыганаклары журналы 364 (2017) 328-340
Пост вакыты: 15-2022 декабрь