Kuchaji zaidi ni mojawapo ya vitu vigumu zaidi katika mtihani wa sasa wa usalama wa betri ya lithiamu, kwa hiyo ni muhimu kuelewa utaratibu wa malipo ya ziada na hatua za sasa za kuzuia overcharging.
Picha ya 1 ni mikondo ya voltage na halijoto ya betri ya mfumo wa NCM+LMO/Gr inapochajiwa kupita kiasi.Voltage hufikia kiwango cha juu katika 5.4V, na kisha matone ya voltage, hatimaye kusababisha kukimbia kwa joto.Viwango vya voltage na joto vya malipo ya ziada ya betri ya ternary ni sawa na hiyo.
Wakati betri ya lithiamu imechajiwa kupita kiasi, itazalisha joto na gesi.Joto ni pamoja na joto la ohmic na joto linalotokana na athari za upande, ambayo joto la ohmic ni moja kuu.Mwitikio wa upande wa betri unaosababishwa na chaji zaidi ni kwanza kwamba lithiamu ya ziada inaingizwa kwenye elektrodi hasi, na dendrites za lithiamu zitakua juu ya uso wa elektrodi hasi (uwiano wa N/P utaathiri SOC ya awali ya ukuaji wa lithiamu dendrite).Ya pili ni kwamba lithiamu ya ziada hutolewa kutoka kwa electrode nzuri, na kusababisha muundo wa electrode nzuri kuanguka, ikitoa joto na kutoa oksijeni.Oksijeni itaharakisha mtengano wa electrolyte, shinikizo la ndani la betri litaendelea kuongezeka, na valve ya usalama itafungua baada ya kiwango fulani.Mgusano wa nyenzo zinazofanya kazi na hewa hutoa joto zaidi.
Uchunguzi umeonyesha kuwa kupunguza kiasi cha elektroliti kutapunguza kwa kiasi kikubwa joto na uzalishaji wa gesi wakati wa chaji kupita kiasi.Kwa kuongeza, imejifunza kwamba wakati betri haina splint au valve ya usalama haiwezi kufunguliwa kwa kawaida wakati wa malipo ya ziada, betri inakabiliwa na mlipuko.
Kuchaji zaidi kidogo hakutasababisha kukimbia kwa mafuta, lakini kutasababisha kufifia kwa uwezo.Utafiti huo uligundua kuwa wakati betri iliyo na nyenzo mseto ya NCM/LMO kama elektrodi chanya inapochajiwa kupita kiasi, hakuna uwezo wa kuoza dhahiri wakati SOC iko chini ya 120%, na uwezo huharibika sana wakati SOC ni ya juu kuliko 130%.
Kwa sasa, kuna takriban njia kadhaa za kutatua tatizo la malipo ya ziada:
1) Voltage ya ulinzi imewekwa katika BMS, kwa kawaida voltage ya ulinzi ni ya chini kuliko voltage ya kilele wakati wa overcharging;
2) Kuboresha upinzani wa chaji ya betri kupitia urekebishaji wa nyenzo (kama vile mipako ya nyenzo);
3) Ongeza viungio vya kuzuia malipo kupita kiasi, kama vile jozi za redox, kwenye elektroliti;
4) Kwa matumizi ya membrane nyeti-nyeti, wakati betri imejaa zaidi, upinzani wa membrane hupunguzwa sana, ambayo hufanya kama shunt;
5) Miundo ya OSD na CID hutumiwa katika betri za mraba za ganda la alumini, ambazo kwa sasa ni miundo ya kawaida ya kuzuia malipo ya ziada.Betri ya mfuko haiwezi kufikia muundo sawa.
Marejeleo
Nyenzo za Kuhifadhi Nishati 10 (2018) 246–267
Wakati huu, tutaanzisha mabadiliko ya voltage na joto ya betri ya lithiamu cobalt oksidi inapochajiwa kupita kiasi.Picha hapa chini ni voltage ya ziada na curve ya joto ya betri ya lithiamu cobalt oksidi, na mhimili wa usawa ni kiasi cha uharibifu.Electrode hasi ni grafiti, na kutengenezea elektroliti ni EC/DMC.Uwezo wa betri ni 1.5Ah.Sasa ya malipo ni 1.5A, na joto ni joto la ndani la betri.
Eneo la I
1. Voltage ya betri huongezeka polepole.Electrode chanya ya lithiamu cobalt oxide delithiates zaidi ya 60%, na chuma lithiamu ni precipitated kwa upande hasi electrode.
2. Betri ni bulging, ambayo inaweza kuwa kutokana na oxidation high-shinikizo ya electrolyte upande chanya.
3. Joto kimsingi ni thabiti na kupanda kidogo.
Eneo la II
1. Joto huanza kupanda polepole.
2. Katika kiwango cha 80 ~ 95%, impedance ya electrode nzuri huongezeka, na upinzani wa ndani wa betri huongezeka, lakini hupungua kwa 95%.
3. Voltage ya betri inazidi 5V na kufikia kiwango cha juu.
Eneo la III
1. Karibu 95%, joto la betri huanza kupanda kwa kasi.
2. Kutoka karibu 95%, hadi karibu na 100%, voltage ya betri hupungua kidogo.
3. Wakati joto la ndani la betri linafikia karibu 100 ° C, voltage ya betri hupungua kwa kasi, ambayo inaweza kusababishwa na kupungua kwa upinzani wa ndani wa betri kutokana na ongezeko la joto.
Eneo la IV
1. Wakati joto la ndani la betri ni kubwa kuliko 135 ° C, kitenganishi cha PE huanza kuyeyuka, upinzani wa ndani wa betri huongezeka kwa kasi, voltage hufikia kikomo cha juu (~ 12V), na sasa hupungua hadi chini. thamani.
2. Kati ya 10-12V, voltage ya betri ni imara na sasa inabadilika.
3. Joto la ndani la betri huongezeka kwa kasi, na joto huongezeka hadi 190-220 ° C kabla ya kupasuka kwa betri.
4. Betri imevunjika.
Kuchaji zaidi kwa betri za ternary ni sawa na betri za lithiamu cobalt oksidi.Wakati wa kuchaji zaidi betri za tatu zenye makombora ya mraba ya alumini kwenye soko, OSD au CID itawashwa inapoingia katika Eneo la III, na ya sasa itakatwa ili kulinda betri dhidi ya chaji zaidi.
Marejeleo
Jarida la The Electrochemical Society, 148 (8) A838-A844 (2001)
Muda wa kutuma: Dec-07-2022