Ushbu maqolada musbat elektrod NCM111+LMO bo'lgan 40Ah sumkali batareyaning ortiqcha zaryadlash ishlashi tajribalar va simulyatsiyalar orqali o'rganiladi.Haddan tashqari zaryadlash oqimlari mos ravishda 0,33C, 0,5C va 1C ni tashkil qiladi.Batareya hajmi 240mm * 150mm * 14mm.(3,65V nominal kuchlanish bo'yicha hisoblangan, uning hajmining o'ziga xos energiyasi taxminan 290 Vt / L ni tashkil qiladi, bu hali ham nisbatan past)
Haddan tashqari zaryadlash jarayonida kuchlanish, harorat va ichki qarshilik o'zgarishi 1-rasmda ko'rsatilgan. Uni taxminan to'rt bosqichga bo'lish mumkin:
Birinchi bosqich: 1
Ikkinchi bosqich: 1.2
Uchinchi bosqich: 1.4
To'rtinchi bosqich: SOC>1,6, batareyaning ichki bosimi chegaradan oshib ketadi, korpus yorilib ketadi, diafragma qisqaradi va deformatsiyalanadi, batareyaning termal qochib ketishi.Batareya ichida qisqa tutashuv paydo bo'ladi, katta miqdorda energiya tezda chiqariladi va batareyaning harorati 780 ° S ga keskin ko'tariladi.
Haddan tashqari zaryadlash jarayonida hosil bo'ladigan issiqlik quyidagilarni o'z ichiga oladi: qaytariladigan entropiya issiqligi, Joule issiqligi, kimyoviy reaktsiya issiqligi va ichki qisqa tutashuv natijasida chiqarilgan issiqlik.Kimyoviy reaksiya issiqligiga Mn erishi natijasida ajralib chiqadigan issiqlik, metall litiyning elektrolit bilan reaksiyaga kirishishi, elektrolitning oksidlanishi, SEI plyonkasining parchalanishi, manfiy elektrodning parchalanishi va musbat elektrodning parchalanishi kiradi. (NCM111 va LMO).1-jadvalda har bir reaksiyaning entalpiya o‘zgarishi va aktivlanish energiyasi ko‘rsatilgan.(Ushbu maqola bog'lovchilarning yon reaktsiyalariga e'tibor bermaydi)
3-rasmda turli xil zaryadlash oqimlari bilan haddan tashqari zaryadlash vaqtida issiqlik hosil qilish tezligini taqqoslash ko'rsatilgan.3-rasmdan quyidagi xulosalar chiqarish mumkin:
1) Zaryadlash oqimining ortishi bilan termal qochib ketish vaqti oshadi.
2) Haddan tashqari zaryadlash paytida issiqlik ishlab chiqarishda Joule issiqligi ustunlik qiladi.SOC<1,2, umumiy issiqlik ishlab chiqarish asosan Joule issiqligiga teng.
3) Ikkinchi bosqichda (1
4) SOC>1,45, metall litiy va elektrolitlar reaksiyasi natijasida ajralib chiqadigan issiqlik Joule issiqligidan oshadi.
5) SOC>1,6 bo'lsa, SEI plyonkasi va salbiy elektrod o'rtasidagi parchalanish reaktsiyasi boshlanadi, elektrolitlar oksidlanish reaktsiyasining issiqlik ishlab chiqarish tezligi keskin oshadi va umumiy issiqlik ishlab chiqarish tezligi eng yuqori qiymatga etadi.(Adabiyotdagi 4 va 5-bandlardagi tavsiflar rasmlarga biroz mos kelmaydi va bu erdagi rasmlar ustunlik qiladi va o'zgartirildi.)
6) Haddan tashqari yuklanish jarayonida metall litiyning elektrolit bilan reaksiyasi va elektrolitning oksidlanishi asosiy reaksiyalar hisoblanadi.
Yuqoridagi tahlil orqali elektrolitning oksidlanish potentsiali, salbiy elektrodning sig'imi va termal qochib ketishning boshlang'ich harorati haddan tashqari zaryadlash uchun uchta asosiy parametrdir.4-rasmda uchta asosiy parametrning ortiqcha yuk ko'rsatkichlariga ta'siri ko'rsatilgan.Ko'rinib turibdiki, elektrolitning oksidlanish potentsialining ortishi batareyaning haddan tashqari zaryadlash ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, salbiy elektrodning quvvati esa ortiqcha zaryadlash ishiga kam ta'sir qiladi.(Boshqacha qilib aytganda, yuqori voltli elektrolitlar batareyaning haddan tashqari zaryadlash ish faoliyatini yaxshilashga yordam beradi va N / P nisbatini oshirish batareyaning haddan tashqari zaryadlash ishlashiga ozgina ta'sir qiladi.)
Ma'lumotnomalar
D. Ren va boshqalar.Quvvat manbalari jurnali 364(2017) 328-340
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 15 dekabr