Podczas ładowania baterii litowo-jonowej opady litu nie tylko zmniejszają wydajność baterii i znacznie skracają żywotność baterii, ale także ograniczają szybkie ładowanie baterii i mogą powodować katastrofalne konsekwencje, takie jak spalanie i wybuch.

W serii artykułów omówimy problemy z makroskali akumulatorów litowo-jonowych, warunków pracy, gradientu istniejącego w akumulatorze, testu elektrochemicznego, testu bezpieczeństwa itp., skali mikro (elektroda, cząstka, mikrostruktura itp.) .) i skali atomowej (atom, jon, cząsteczka, bariera energii aktywacji itp.). Dzisiaj porozmawiamy o tym, jakie czynniki wpływają na reakcje uboczne osadzania litu:

2 . Poziom baterii litowej: zwiększenie stosunku N / P w pewnym zakresie pomaga ograniczyć stan naładowania elektrody ujemnej do niższego poziomu, aby zmniejszyć szybkość starzenia się baterii i spowolnić wzrost rezystancji wewnętrznej baterii.

3. Kinetyka reakcji elektrody ujemnej: na reakcję wydzielania litu wpływa również rodzaj, morfologia i przewodność materiałów elektrod ujemnych. Wpływają na stopień polaryzacji ujemnej z punktu widzenia dyfuzyjnego przeniesienia masy lub przeniesienia ładunku, wpływając tym samym na ujemny potencjał i ujemną reakcję.

4. Energia aktywacji: energia aktywacji, którą muszą pokonać solwatowane jony litu podczas dyfuzji elektrolitu, można zignorować, podczas gdy energia aktywacji, którą muszą pokonać solwatowane jony litu w procesie desolwatacji, dyfuzji przez membranę SEI i przenoszenia ładunku, jest najwyższy. Wraz z postępem procesu ładowania stopniowo wzrasta liczba Li+ zatopionych w elektrodzie ujemnej, wzrasta energia aktywacji do pokonania w przypadku dyfuzji Li+ w ujemnym materiale aktywnym, a dyfuzja w fazie stałej jest utrudniona.

5. Temperature: according to Arrhenius formula, when the battery circulates at low temperature, the lithium evolution reaction has a greater reaction rate than the lithium intercalation process, that is, the negative electrode is more prone to lithium evolution reaction at low temperature. This has been verified by the experimental observation that the negative potential of graphite is more negative at low temperature. In addition, the charge transfer and solid-phase diffusion are slower at low temperature, and the reaction rate between metal lithium deposited on the negative electrode surface and electrolyte will also decrease.

6. Charging rate: the charging current rate determines the lithium ion flux on the negative electrode material per unit area. When the solid-phase diffusion process of Li + in the negative electrode is slow (for example, when the temperature is too low, the state of charge is high, or the diffusion of Li + in the material needs to overcome the large activation energy), and the charging current density is too high, the lithium evolution reaction will occur on the surface of the negative electrode. When other conditions remain unchanged and the current density increases to a certain threshold, the negative potential will become negative, accompanied by the beginning of lithium evolution reaction.

7. Others: whether lithium evolution reaction occurs on the negative electrode surface is determined by three factors: charging rate, temperature and state of charge. For example: (1) charging at low temperature does not mean that lithium evolution reaction will occur on the negative electrode. The lithium evolution reaction occurs only when the state of charge and / or current density exceed a certain threshold. (2) In the charging process of lithium-ion battery, if a higher charging current density is adopted when the state of charge is low and a lower charging current density is adopted when the state of charge is high, the lithium evolution reaction can be effectively inhibited.

Conclusion:

Aby zapewnić płynne działanie aplikacji, inżynierowie ds. badań i rozwoju E verExceed pracują dzień i noc, badając i projektując najnowocześniejsze akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe o doskonałych parametrach ładowania i rozładowywania. Wybierz więc EverExceed jako swoją markę, aby uzyskać pełną niezawodność.