Lithium battery overcharge mechanism and anti-overcharge measures (1)

O le faʻaogaina o se tasi lea o mea sili ona faigata i le suʻega o le saogalemu o le lithium battery o loʻo i ai nei, o lea e tatau ai ona malamalama i le faiga o le faʻaogaina ma faiga o loʻo i ai nei e puipuia ai le faʻaogaina.

Ata 1 o le eletise ma le vevela o le NCM+LMO/Gr system maa pe a ova le totogi.Ole voltage e oʻo ile maualuga ile 5.4V, ona paʻu ai lea ole voltage, ma iu ai ina mafua ai le sola ese.O le voltage ma le vevela curves o le overcharge o le ternary maa e tutusa lelei ma ia.

图1

A ova le totogi o le maa lithium, e maua ai le vevela ma le kesi.O le vevela e aofia ai le vevela ohmic ma le vevela e gaosia e ala i itu, lea o le vevela ohmic o le mea autu lea.O le itu o le tali atu o le maa e mafua mai i le soona totogi muamua o le sili atu o le lithium ua tuʻuina i totonu o le eletise le lelei, ma o le lithium dendrites o le a tupu i luga o le eletise leaga (N / P ratio o le a aʻafia ai le SOC muamua o le tuputupu aʻe o le lithium dendrite).O le lona lua o le sili atu o le lithium e maua mai i le eletise lelei, ma mafua ai ona paʻu le fausaga o le eletise lelei, faʻamalolo le vevela ma faʻasaʻo le okesene.O le okesene o le a faatelevaveina le pala o le electrolyte, o le mamafa o totonu o le maa o le a faʻaauau pea ona tulaʻi, ma o le a tatala le valve saogalemu pe a maeʻa se tulaga.O le fa'afeso'ota'i o mea ga'oi ma le ea e fa'ateleina ai le vevela.

O suʻesuʻega ua faʻaalia ai o le faʻaitiitia o le aofaʻi o le electrolyte o le a faʻaitiitia ai le vevela ma le gaosiga o le kesi i le taimi o le faʻafefe.E le gata i lea, ua uma ona suʻesuʻeina pe a leai se maa o le maa poʻo le valve saogalemu e le mafai ona tatalaina masani i le taimi o le faʻafefe, o le maa e faigofie ona pa.

O le so'a la'ititi la'ititi o le a le mafua ai ona sola ese le vevela, ae o le a mafua ai ona mou atu le malosi.Na maua e le suʻesuʻega pe a ova le maʻa o loʻo i ai NCM/LMO mea faʻapipiʻi e pei o le eletise lelei, e leai se mea e iloagofie ai le pala pe a maualalo le SOC i le 120%, ma le malosi e pala pe a maualuga le SOC nai lo le 130%.

I le taimi nei, e tele auala e foia ai le faʻafitauli o le tele o le totogi:

1) O loʻo faʻapipiʻi le voltage puipuiga i le BMS, e masani lava o le puipuiga o le voltage e maualalo ifo nai lo le maualuga maualuga i le taimi o le overcharging;

2) Faʻaleleia atili le faʻamalosia o le paʻu e ala i le faʻaleleia o meafaitino (e pei o le ufiufi mea);

3) Faʻaopoopo mea faʻapipiʻi anti-overcharge, e pei o paʻu redox, i le electrolyte;

4) Faʻatasi ai ma le faʻaogaina o le paʻu eletise-maʻaleʻale, pe a ova le paʻu, e faʻaitiitia le malosi o le membrane, lea e galue o se shunt;

5) OSD ma CID mamanu o loʻo faʻaaogaina i sikuea alumini atigi maa, lea o loʻo masani ai i le taimi nei faʻataʻitaʻiga faʻatauvaʻa.E le mafai e le pouch maa ona ausia se mamanu tutusa.

Fa'asinomaga

Mea e teu ai Malosiaga 10 (2018) 246–267

O le taimi lenei, o le a matou faʻaalia le suiga o le voltage ma le vevela o le lithium cobalt oxide maa pe a ova le totogi.O le ata o loʻo i lalo o le maualuga o le voltage ma le vevela o le lithium cobalt oxide maʻa, ma o le laina faʻataʻitaʻi o le aofaʻi o le delithiation.O le eletise leaga o le graphite, ma o le solvent electrolyte o le EC/DMC.Ole malosi ole maa ole 1.5Ah.O le taimi nei e molia ai o le 1.5A, ma o le vevela o le vevela i totonu o le maa.

图2

Sone I

1. E alu lemu le voltage maa.O le eletise lelei o le lithium cobalt oxide e sili atu i le 60%, ma o le lithium uʻamea e faʻafefe i luga o le itu eletise leaga.

2. O le maa o loʻo faʻafefe, atonu e mafua mai i le maualuga o le faʻamaʻiina o le electrolyte i le itu lelei.

3. O le vevela e matua mautu ma sina si'itia.

Sone II

1. Ua amata lemu le maualuga o le vevela.

2. I le va o 80 ~ 95%, o le impedance o le electrode lelei faateleina, ma le tetee i totonu o le maa faateleina, ae faaitiitia i le 95%.

3. Ole voli maa e sili atu ile 5V ma oʻo ile maualuga.

Sone III

1. E tusa ma le 95%, o le vevela o le maa e amata vave ona oso aʻe.

2. Mai le tusa ma le 95%, seia latalata ile 100%, e paʻu teisi le voltage maa.

3. Pe a oʻo le vevela i totonu o le maʻa e tusa ma le 100 ° C, o le voluma o le maa e pa'ū faʻafuaseʻi, lea e ono mafua mai i le faʻaitiitia o le teteʻe i totonu o le maa ona o le faateleina o le vevela.

Sone IV

1. Pe a maualuga le vevela i totonu o le maa nai lo le 135 ° C, o le PE separator e amata ona liusuavai, o le tetee i totonu o le maa e oso vave, o le voltage e oʻo atu i le pito i luga (~ 12V), ma o le taimi nei e pa'ū i lalo ifo. taua.

2. I le va o le 10-12V, o le voli maa e le mautu ma o le taimi nei e fesuisuiai.

3. O le vevela i totonu o le maa e vave ona oso aʻe, ma o le vevela e oʻo i le 190-220 ° C aʻo leʻi malepe le maa.

4. Ua gau le maa.

O le soona totogi o maa ternary e tutusa ma le lithium cobalt oxide maa.A ova le fa'amalo o maa ternary ma atigi alumini sikuea i luga o le maketi, o le OSD po'o le CID o le a fa'agaoioia pe a ulufale i le Sone III, ma o le a tipi ese le taimi nei e puipuia ai le maa mai le soona fa'afefe.

Fa'asinomaga

Journal of The Electrochemical Society, 148 (8) A838-A844 (2001)


Taimi meli: Tes-07-2022