I. Wprowadzenie
Zjawisko wydzielania się litu jest istotnym problemem wpływającym na pojemność
akumulatorów litowych . W tym artykule szczegółowo omówimy wpływ analizy litu na pojemność akumulatora oraz przeanalizujemy jego przyczyny i rozwiązania.
Po drugie, wpływ litu na pojemność baterii
1. Utrata aktywnych jonów litu
Ewolucja litu powoduje, że część jonów litu tworzy lit metaliczny na powierzchni elektrody ujemnej, a nie jest osadzana w materiale elektrody ujemnej. Oznacza to, że liczba aktywnych jonów litu dostępnych do ładowania i rozładowywania jest zmniejszona, co skutkuje zmniejszoną pojemnością akumulatora.
2. Wzrost dendrytów litu
Dendryty litu to przypominające igły kryształy rosnące na powierzchni elektrody ujemnej, które mogą przebić membranę i spowodować zwarcie wewnątrz akumulatora, jeszcze bardziej zmniejszając jego pojemność. Ponadto wzrost dendrytów litu zwiększy również rezystancję wewnętrzną akumulatora i zmniejszy wydajność ładowania i rozładowywania akumulatora.
3. Pogorszenie wydajności akumulatora
Wydzielanie się litu doprowadzi do wzrostu wewnętrznej rezystancji akumulatora, zmniejszenia wydajności ładowania i rozładowywania, a tym samym wpłynie na wydajność akumulatora. Ponadto ewolucja litu doprowadzi również do zwiększenia samorozładowania akumulatora i skrócenia jego okresu przechowywania.
4. Zagrożenia bezpieczeństwa
Poważne wydzielanie litu może doprowadzić do wewnętrznego zwarcia akumulatora, spowodować niekontrolowaną ucieczkę termiczną, a nawet spalenie lub eksplozję, stwarzając zagrożenie dla życia i bezpieczeństwa mienia użytkownika.
Obwody równoważne dla akumulatorów litowo-jonowych
3. Czynniki prowadzące do wydzielania litu
1. Prędkość ładowania jest zbyt duża.
Wysoka prędkość ładowania spowoduje, że szybkość osadzania jonów litu na powierzchni ujemnej będzie większa niż szybkość osadzania, co spowoduje wydzielanie litu.
2. Środowisko o niskiej temperaturze
W niskich temperaturach szybkość dyfuzji jonów litu maleje i łatwo jest wytrącić się na powierzchni ujemnej, tworząc dendryty litu.
3. Przeładowanie i nadmierne rozładowanie
Przeładowanie spowoduje, że potencjał elektrody ujemnej będzie zbyt niski, co spowoduje redukcję jonów litu do litu metalicznego na powierzchni elektrody ujemnej; Nadmierne rozładowanie spowoduje, że potencjał elektrody dodatniej będzie zbyt wysoki, co spowoduje, że jony litu z elektrody dodatniej nie będą mogły zostać osadzone w elektrodzie ujemnej i wytrącą się na powierzchni ujemnej.
4. Bateria się starzeje
Wraz z użytkowaniem i starzeniem się akumulatora struktura i wydajność materiału elektrody ujemnej ulegną zmianie, czyniąc ją bardziej podatną na wydzielanie litu.
Po czwarte, rozwiązanie problemu analizy litu
1. Zoptymalizuj konstrukcję baterii
Poprawiając strukturę i materiał baterii, np. stosując bardziej stabilny materiał elektrody ujemnej, optymalizując aperturę i grubość membrany, występowanie wydzielania litu może być zredukowanym.
2. Kontroluj warunki ładowania.
Stosowanie odpowiednich strategii ładowania, takich jak ładowanie stałym prądem i stałym napięciem, inteligentne ładowanie itp. może kontrolować szybkość i napięcie ładowania, zapobiegać przeładowaniu i nadmiernemu rozładowaniu, zmniejszając w ten sposób ryzyko wydzielania się litu.
3. Popraw środowisko użytkowania
Jeśli akumulator jest używany w środowisku o niskiej temperaturze, można podjąć odpowiednie środki izolacyjne, aby zwiększyć temperaturę akumulatora i ograniczyć występowanie wydzielania litu.
4. Regularna konserwacja i testowanie
Regularna konserwacja i testowanie akumulatora, terminowe wykrywanie i leczenie starzenia się akumulatora oraz innych problemów może przedłużyć żywotność akumulatora i zmniejszyć ryzyko analizy litu.
V. Wniosek
Ewolucja litu w akumulatorach litowych ma znaczący wpływ na pojemność akumulatorów, powodując utratę aktywnych jonów litu, wzrost dendrytów litu, pogorszenie wydajności akumulatorów i wzrost zagrożeń bezpieczeństwa. Aby ograniczyć występowanie wydzielania litu, konieczne jest podjęcie kompleksowych środków w celu poprawy wydajności i bezpieczeństwa akumulatora, począwszy od aspektów jego konstrukcji, warunków ładowania, środowiska użytkowania i testów konserwacyjnych. Uważa się, że dzięki dogłębnym badaniom i ciągłym innowacjom problem analizy baterii litowych można w przyszłości lepiej rozwiązać, a także można promować rozwój i zastosowanie technologii baterii litowych.