Jednoduché zavedení selhání lithium-iontové baterie
Lithium-iontové baterie často selhávají v procesu používání nebo skladování, včetně poklesu kapacity, zvýšeného vnitřního odporu, snížení výkonu zdvojnásobení, produkce plynu, úniku, zkratu, deformace, tepelné regulace, analýzy lithia atd., Což vážně snižuje výkon při používání , spolehlivost a bezpečnost lithium-iontových baterií. Tyto jevy selhání jsou způsobeny komplexní interakcí chemických a fyzikálních mechanismů uvnitř baterie.
Systém lithium-iontových baterií je komplexní a zahrnuje termodynamiku, dynamiku, mikrostrukturu, interakci a reakci mezi skupinami, reakci povrchového rozhraní a další aspekty. Správná analýza a porozumění poruchovému jevu hraje důležitou roli při výkonu a technickém zlepšování lithium-iontových baterií. Tento článek představuje zavedení mechanismu selhání baterie.
Poruchový výkon a mechanismus selhání lithium-iontové baterie
pokles kapacity
Dělí se hlavně do dvou kategorií: reverzibilní pokles kapacity a nevratný útlum kapacity. Útlum reverzibilní kapacity může obnovit ztracenou kapacitu úpravou systému nabíjení a vybíjení baterie a zlepšením prostředí využití baterie; pokles nevratné kapacity je nevratná ztráta kapacity způsobená nevratnými změnami uvnitř baterie.
Základní příčinou selhání útlumu kapacity baterie je selhání materiálu a úzce souvisí s objektivními faktory, jako je proces výroby baterie a prostředí používání baterie. Z materiálového hlediska mezi hlavní příčiny poruchy patří především strukturální selhání katodového materiálu, přerůstání záporného povrchu elektrod SEI, rozklad a zhoršování elektrolytu, koroze kolektorové kapaliny, nečistoty ve stopách systému atd.
Vnitřní odpor
Vnitřní odpor lithium-iontové baterie souvisí s procesem vnitřního elektronického přenosu a iontového přenosu bateriového systému, děleného hlavně na ohmický odpor a polarizační vnitřní odpor. Vnitřní odpor polarizace je způsoben hlavně elektrochemickou polarizací, včetně elektrochemické polarizace a silné diferenciální polarizace. Hlavní faktory způsobující zvýšení vnitřního odporu lithium-iontové baterie jsou rozděleny na klíčové materiály baterie a prostředí používání baterie.
Zkrat
Výkon zkratu lze rozdělit do čtyř kategorií:
Zkrat mezi sběrnou kapalinou měď / hliník;
Porucha membrány ztrácí elektronickou izolaci nebo změnu mezery ambasador pozitivní a negativní mikrokontakt, lokální horečka je vážná a pak se v procesu dalšího nabíjení a vybíjení může šířit kolem a vytvářet ztrátu tepelné regulace;
Nečistoty přechodných kovů v katodové kaši nejsou odstraněny čisté, prorážející membránu nebo podporující generování záporných krystalů lithia vedoucí k vnitřnímu zkratu;
Krystal lithia vede k vnitřnímu zkratu.
Kromě toho při návrhu a výrobě baterie nebo při procesu montáže bateriové sady bude nepřiměřená konstrukce a nadměrný místní tlak také vést k vnitřnímu zkratu; pod vedením přebíjení a nadměrného uvolňování baterie vnitřní zkrat, hlavně v důsledku koroze kolektorové kapaliny, jev usazování na povrchu elektrody, vážné případy spojí kladné a záporné póly přes membránu
Výroba plynu
Produkce plynu lithium-iontové baterie se dělí hlavně na normální produkci plynu a abnormální produkci plynu. Fenomén produkce plynu v procesu baterie baterie je normální. H C2H22, CO2 byl produkován esterovou jednoduchou / dvojitou elektronovou reakcí. Abnormální produkce plynu je hlavně pouze v procesu cyklu baterie, přechodná spotřeba plynu uvolňujícího elektrolyt nebo katodového materiálu uvolňování kyslíku a další jevy se často objevují v měkké baterii, což má za následek nadměrný vnitřní tlak baterie, rozbití hliníkového obalu film, problémy s vnitřním kontaktem jádra atd.
teplotní útěk
Řízení tepelného úniku se týká rychlého nárůstu místní nebo celkové teploty uvnitř lithium -iontové baterie, teplo nelze rozptýlit včas, velké množství se hromadí v interiéru a vyvolává další sekundární reakce.
Aby se předešlo vážným bezpečnostním problémům způsobeným lithium-iontovou baterií v tepelné regulaci, často se přijímají PTC, pojistný ventil a teplovodivá fólie a další opatření a současně design baterie, proces výroby baterie, systém správy baterie, baterie prostředí používání a další aspekty vyžadují systematické zvážení.
lithiumsrážky
Vysrážení lithia je poměrně častým jevem stárnutí a selhání lithium-iontové baterie. Výrazem je hlavně vrstva šedých, šedobílých nebo šedomodrých látek objevujících se na povrchu listu záporné elektrody, což jsou kovové lithium vysrážené z povrchu záporné elektrody.
