የሊቲየም ባትሪ መሙላት ዘዴ እና ፀረ-ከልክ መሙላት እርምጃዎች (1)

ከመጠን በላይ መሙላት አሁን ባለው የሊቲየም ባትሪ ደህንነት ሙከራ ውስጥ በጣም አስቸጋሪ ከሆኑ እቃዎች ውስጥ አንዱ ነው, ስለዚህ ከመጠን በላይ የመሙላትን ዘዴ እና አሁን ያለውን የኃይል መሙላትን ለመከላከል እርምጃዎችን መረዳት ያስፈልጋል.

ስእል 1 የ NCM+ LMO/Gr ስርዓት ባትሪ ከመጠን በላይ በሚሞላበት ጊዜ የቮልቴጅ እና የሙቀት መስመሮች ነው።የቮልቴጅ ከፍተኛው በ 5.4V ይደርሳል, እና ከዚያም ቮልቴጁ ይቀንሳል, በመጨረሻም የሙቀት መራቅን ያስከትላል.የሶስትዮሽ ባትሪው ከመጠን በላይ መሙላት የቮልቴጅ እና የሙቀት መጠኖች ከእሱ ጋር በጣም ተመሳሳይ ናቸው.

የሊቲየም ባትሪ ከመጠን በላይ ሲሞላ ሙቀትና ጋዝ ይፈጥራል.ሙቀቱ የኦሚክ ሙቀት እና በጎን ግብረመልሶች የሚመነጨ ሙቀትን ያካትታል, ከእነዚህም ውስጥ ኦሚክ ሙቀት ዋናው ነው.ከመጠን በላይ በመሙላት ምክንያት የሚፈጠረው የባትሪው የጎንዮሽ ምላሽ በመጀመሪያ ከመጠን በላይ ሊቲየም ወደ አሉታዊ ኤሌክትሮድ ውስጥ መግባቱ እና ሊቲየም ዴንራይትስ በአሉታዊው ኤሌክትሮድ ገጽ ላይ ይበቅላል (N/P ሬሾ የሊቲየም dendrite የመጀመሪያ SOC ላይ ተጽዕኖ ይኖረዋል)።ሁለተኛው ከመጠን በላይ ሊቲየም ከፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ በመውጣቱ የፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ አወቃቀር እንዲፈርስ, ሙቀትን እንዲለቅ እና ኦክስጅንን እንዲለቅ ያደርጋል.ኦክስጅን የኤሌክትሮላይትን መበስበስ ያፋጥናል, የባትሪው ውስጣዊ ግፊት መጨመር ይቀጥላል, እና የደህንነት ቫልዩ ከተወሰነ ደረጃ በኋላ ይከፈታል.የንቁ ቁሳቁስ ከአየር ጋር ያለው ግንኙነት የበለጠ ሙቀትን ያመጣል.

ጥናቶች እንደሚያሳዩት የኤሌክትሮላይት መጠንን መቀነስ ከመጠን በላይ በሚሞሉበት ጊዜ ሙቀትን እና የጋዝ መፈጠርን በእጅጉ ይቀንሳል.በተጨማሪም ባትሪው ስፕሊንት ከሌለው ወይም የሴፍቲ ቫልቭ (ሴፍቲቭ ቫልቭ) ከመጠን በላይ በሚሞላበት ጊዜ በመደበኛነት መክፈት በማይቻልበት ጊዜ ባትሪው ለፍንዳታ የተጋለጠ መሆኑን በጥናት ተረጋግጧል።

ትንሽ ከመጠን በላይ መሙላት የሙቀት መራቅን አያመጣም, ነገር ግን የአቅም ማነስን ያስከትላል.ጥናቱ እንደሚያሳየው ባትሪው NCM/LMO hybrid material እንደ ፖዘቲቭ ኤሌክትሮድ ሲሞላ፣ ኤስ.ኦ.ሲ ከ 120% በታች በሚሆንበት ጊዜ የአቅም መበስበስ እንደማይኖር እና የ SOC ከ 130% በላይ በሚሆንበት ጊዜ አቅሙ በከፍተኛ ሁኔታ እንደሚበላሽ አረጋግጧል።

በአሁኑ ጊዜ ከመጠን በላይ የመሙላትን ችግር ለመፍታት በግምት በርካታ መንገዶች አሉ።

1) የመከላከያ ቮልቴጅ በ BMS ውስጥ ተዘጋጅቷል, ብዙውን ጊዜ የመከላከያ ቮልቴቱ ከመጠን በላይ በሚሞላበት ጊዜ ከከፍተኛው ቮልቴጅ ያነሰ ነው;

2) በቁሳቁስ ማሻሻያ (እንደ ቁሳቁስ ሽፋን) የባትሪውን ከመጠን በላይ መሙላትን ማሻሻል;

3) በኤሌክትሮላይት ላይ እንደ ሬዶክስ ጥንዶች ያሉ ፀረ-ከልክ መሙላት ተጨማሪዎችን ይጨምሩ;

4) በቮልቴጅ-sensitive membrane በመጠቀም, ባትሪው በሚሞላበት ጊዜ, የሽፋን መከላከያው በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል, ይህም እንደ ሹት ይሠራል;

5) የ OSD እና CID ዲዛይኖች በካሬው የአሉሚኒየም ሼል ባትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ, እነዚህም በአሁኑ ጊዜ የተለመዱ የፀረ-ሙቀት-መሙያ ንድፎች ናቸው.የኪስ ባትሪው ተመሳሳይ ንድፍ ሊያገኝ አይችልም.

ዋቢዎች

የኢነርጂ ማከማቻ እቃዎች 10 (2018) 246-267

በዚህ ጊዜ የሊቲየም ኮባልት ኦክሳይድ ባትሪ ከመጠን በላይ በሚሞላበት ጊዜ የቮልቴጅ እና የሙቀት ለውጦችን እናስተዋውቃለን።ከታች ያለው ምስል የሊቲየም ኮባልት ኦክሳይድ ባትሪ ከመጠን በላይ የቮልቴጅ እና የሙቀት ከርቭ ሲሆን አግድም ዘንግ ደግሞ የዲሊቲየም መጠን ነው።አሉታዊው ኤሌክትሮል ግራፋይት ነው, እና የኤሌክትሮላይት መሟሟት EC / DMC ነው.የባትሪው አቅም 1.5Ah ነው።የኃይል መሙያው 1.5A ነው, እና የሙቀት መጠኑ የባትሪው ውስጣዊ ሙቀት ነው.

ዞን I

1. የባትሪው ቮልቴጅ ቀስ ብሎ ይነሳል.የሊቲየም ኮባልት ኦክሳይድ አወንታዊ ኤሌክትሮድ ከ 60% በላይ ይቀንሳል, እና የብረት ሊቲየም በአሉታዊ ኤሌክትሮድ ጎን ላይ ይወርዳል.

2. ባትሪው እየጎለበተ ነው, ይህም በአዎንታዊ ጎኑ ላይ ባለው የኤሌክትሮላይት ከፍተኛ ግፊት ኦክሳይድ ምክንያት ሊሆን ይችላል.

3. የሙቀት መጠኑ በትንሹ መጨመር በመሠረቱ የተረጋጋ ነው.

ዞን II

1. የሙቀት መጠኑ ቀስ ብሎ መጨመር ይጀምራል.

2. በ 80 ~ 95% ውስጥ, የአዎንታዊ ኤሌክትሮዶች መጨናነቅ ይጨምራል, እና የባትሪው ውስጣዊ ተቃውሞ ይጨምራል, ነገር ግን በ 95% ይቀንሳል.

3. የባትሪው ቮልቴጅ ከ 5V በላይ እና ከፍተኛው ላይ ይደርሳል.

ዞን III

1. በ 95% ገደማ የባትሪው ሙቀት በፍጥነት መጨመር ይጀምራል.

2. ከ 95% ገደማ, እስከ 100% ድረስ, የባትሪው ቮልቴጅ በትንሹ ይቀንሳል.

3. የባትሪው ውስጣዊ የሙቀት መጠን ወደ 100 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሲደርስ የባትሪው ቮልቴጅ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል, ይህም በሙቀት መጨመር ምክንያት የባትሪው ውስጣዊ ተቃውሞ በመቀነሱ ምክንያት ሊከሰት ይችላል.

ዞን IV

1. የባትሪው ውስጣዊ የሙቀት መጠን ከ 135 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ ከሆነ, የ PE መለያው ማቅለጥ ይጀምራል, የባትሪው ውስጣዊ ተቃውሞ በፍጥነት ይነሳል, ቮልቴጅ ወደ ከፍተኛው ገደብ (~ 12 ቮ) ይደርሳል, እና አሁን ያለው ዝቅተኛ ወደ ታች ይወርዳል. ዋጋ.

2. ከ10-12 ቮ መካከል የባትሪው ቮልቴጅ ያልተረጋጋ እና የአሁኑ ይለዋወጣል.

3. የባትሪው ውስጣዊ ሙቀት በፍጥነት ከፍ ይላል, እና ባትሪው ከመጥፋቱ በፊት የሙቀት መጠኑ ወደ 190-220 ° ሴ ይጨምራል.

4. ባትሪው ተሰብሯል.

የሶስትዮሽ ባትሪዎች ከመጠን በላይ መሙላት ከሊቲየም ኮባልት ኦክሳይድ ባትሪዎች ጋር ተመሳሳይ ነው።ባለሶስት ባትሪዎችን በካሬ የአልሙኒየም ዛጎሎች በገበያ ላይ በሚሞሉበት ጊዜ ኦኤስዲ ወይም ሲአይዲ ወደ ዞን III በሚገቡበት ጊዜ እንዲነቃ ይደረጋል እና ባትሪውን ከመጠን በላይ እንዳይሞላ ለማድረግ የአሁኑ ይቋረጣል።

ዋቢዎች

ጆርናል ኦቭ ዘ ኤሌክትሮኬሚካል ሶሳይቲ፣ 148 (8) A838-A844 (2001)