Ашыкча заряддоо учурдагы литий батарейканын коопсуздук сынагындагы эң татаал пункттардын бири болуп саналат, ошондуктан ашыкча кубаттоо механизмин жана ашыкча заряддоонун алдын алуу боюнча учурдагы чараларды түшүнүү керек.
1-сүрөт NCM+LMO/Gr тутумунун батарейкасынын ашыкча заряддалгандагы чыңалуу жана температура ийри сызыгы.Чыңалуу 5,4V максимумга жетет, андан кийин чыңалуу төмөндөп, акыры жылуулуктун качуусуна алып келет.Үчтүк батареянын ашыкча зарядынын чыңалуу жана температура ийри сызыктары ага абдан окшош.
Литий батареясы ашыкча заряддалганда, ал жылуулук менен газды пайда кылат.Жылуулукка ом жылуулук жана каптал реакциялардан пайда болгон жылуулук кирет, алардын ичинен ом жылуулук негизгиси.Ашыкча заряддоодон улам батареянын каптал реакциясы, биринчиден, ашыкча литий терс электродго салынып, литий дендриттери терс электроддун бетинде өсөт (N / P катышы литий дендритинин өсүшүнүн баштапкы SOCине таасир этет).Экинчиси, оң электроддон ашыкча литий алынып, оң электроддун структурасы бузулуп, жылуулук жана кычкылтек бөлүнүп чыгат.Кычкылтек электролиттин ажыроосун тездетет, батареянын ички басымы көтөрүлө берет жана коопсуздук клапаны белгилүү бир деңгээлден кийин ачылат.Активдүү материалдын аба менен байланышы көбүрөөк жылуулукту жаратат.
Изилдөөлөр көрсөткөндөй, электролиттин көлөмүн азайтуу ашыкча заряддоо учурунда жылуулукту жана газды өндүрүүнү бир топ азайтат.Кошумчалай кетсек, аккумулятордо шнур жок болгондо же ашыкча кубаттоо учурунда коопсуздук клапаны кадимкидей ачылбай калганда, батарея жарылууга жакын болоору изилденген.
Бир аз ашыкча кубаттоо жылуулуктун кетишине алып келбейт, бирок кубаттуулуктун начарлашына алып келет.Изилдөө көрсөткөндөй, оң электрод катары NCM/LMO гибриддик материалы бар аккумулятор ашыкча заряддалганда, SOC 120% дан төмөн болгондо ачык кубаттуулуктун ажыроосу жок, ал эми SOC 130% дан жогору болгондо кубаттуулугу кыйла начарлайт.
Азыркы учурда, ашыкча заряддоо көйгөйүн чечүүнүн бир нече жолу бар:
1) Коргоо чыңалуусу BMSде орнотулат, эреже катары, коргоо чыңалуусу ашыкча кубаттоодо эң жогорку чыңалуудан төмөн болот;
2) материалдык модификациялоо аркылуу батареянын ашыкча зарядга каршылыгын жакшыртуу (мисалы, материалдык каптоо сыяктуу);
3) Электролитке редокс жуптары сыяктуу ашыкча зарядга каршы кошумчаларды кошуу;
4) Чыңалууга сезгич мембрананы колдонууда аккумулятор ашыкча заряддалганда мембрананын каршылыгы бир кыйла азаят, ал шунттун ролун аткарат;
5) OSD жана CID конструкциялары төрт бурчтуу алюминий кабыктагы батарейкаларда колдонулат, алар учурда ашыкча зарядга каршы кеңири таралган.Баштыктын батареясы окшош дизайнга жетише албайт.
Шилтемелер
Энергияны сактоо материалдары 10 (2018) 246–267
Бул жолу биз литий кобальт оксидинин батарейкасы ашыкча заряддалганда анын чыңалуусу жана температурасынын өзгөрүшү менен тааныштырабыз.Төмөндөгү сүрөттө литий кобальт оксидинин батарейканын ашыкча заряддагы чыңалуу жана температура ийри сызыгы, ал эми горизонталдык огу - делитийация суммасы.Терс электрод графит, ал эми электролит эриткич EC/DMC болуп саналат.Батарея кубаттуулугу 1,5Ah болуп саналат.Заряддоо агымы 1,5А, ал эми температура батареянын ички температурасы.
I зона
1. Батареянын чыңалуусу жай көтөрүлөт.Литий кобальт оксидинин оң электродунун 60% дан ашык делитийлери, ал эми терс электрод тарабында металл литийи чөктүрүлөт.
2. Батарейка томпок, бул электролиттин оң жагында жогорку басымдагы кычкылдануусунан болушу мүмкүн.
3. Температура бир аз көтөрүлүү менен негизинен туруктуу.
Zone II
1. Температура акырындап көтөрүлө баштайт.
2. 80~95% диапазондо оң электроддун импедансы жогорулайт, ал эми батареянын ички каршылыгы жогорулайт, бирок ал 95% төмөндөйт.
3. Батарея чыңалуу 5V ашат жана максималдуу жетет.
III зона
1. Болжол менен 95%, батареянын температурасы тез көтөрүлө баштайт.
2. Болжол менен 95%дан 100%ке жакын батарейканын чыңалуусу бир аз төмөндөйт.
3. Батареянын ички температурасы болжол менен 100°Сге жеткенде, батареянын чыңалуусу кескин төмөндөйт, бул температуранын жогорулашынан батареянын ички каршылыгынын төмөндөшүнөн келип чыгышы мүмкүн.
Зона IV
1. Батареянын ички температурасы 135°C жогору болгондо, PE сепаратор эрий баштайт, батареянын ички каршылыгы тездик менен көтөрүлөт, чыңалуу жогорку чекке (~ 12V) жетет жана ток төмөнкү деңгээлге чейин төмөндөйт. баалуулук.
2. 10-12V ортосунда батарейканын чыңалышы туруксуз жана токтун күчү өзгөрүп турат.
3. Батареянын ички температурасы тез көтөрүлүп, батарея жарылганга чейин температура 190-220°Сге чейин көтөрүлөт.
4. Батарея сынган.
Үчтүк батареялардын ашыкча заряды литий кобальт оксидинин батареяларына окшош.Базарда төрт бурчтуу алюминий кабыктары бар үчтүк батареяларды ашыкча кубаттоодо III зонага киргенде OSD же CID иштетилет жана батареяны ашыкча заряддоодон коргоо үчүн ток өчүрүлөт.
Шилтемелер
The Electrochemic Society журналы, 148 (8) A838-A844 (2001)
Посттун убактысы: 2022-жылдын 7-декабрына чейин