Recientemente, iphone 8 frecuentes problemas de seguridad de la batería, una vez más preocupados por la seguridad de los problemas de la batería de iones de litio, causando problemas de seguridad de la batería de iones de litio muchos factores, tales como abuso mecánico, abuso eléctrico y defectos de diseño y por lo tanto puede causar problemas de seguridad. Es el abuso eléctrico más común, porque a diferencia del NiMH y otras baterías con mecanismo anti-sobrecarga, la batería de iones de litio en caso de sobrecarga causará daños a la batería e incluso provocará problemas de seguridad, etc., ya que estas baterías de iones de litio están generalmente equipadas con Proteja la placa de circuito para alcanzar el voltaje de corte de carga cuando la batería de iones de litio puede cortar la protección actual de la batería de iones de litio, pero la placa de circuito sigue estando dañada o existe riesgo de error, por lo que para proteger la batería de iones de litio agregaremos Aditivos anti-recargo. Existen dos tipos principales de aditivos anti-recargo: los aditivos redox y los aditivos de polimerización eléctrica.
El par redox funciona mediante la reacción electroquímica al voltaje normal de la batería de iones de litio. Sin embargo, cuando la batería está sobrecargada, el aditivo se oxida cerca del electrodo positivo para formar una molécula activa y luego se difunde al electrodo negativo para reducirse y formar un neutro Moléculas, y luego se extendió a lo positivo, por lo que se repite para lograr el propósito de anti-sobrecarga. Comúnmente existen principalmente compuestos de metaloceno, complejos de polipiridina, el tiantraceno y sus derivados e hinojo y sus derivados benceno.
El principio de funcionamiento del aditivo de polimerización eléctrica es diferente del aditivo mencionado anteriormente. En general, cuando la batería está sobrecargada, el potencial alcanza el potencial de reacción del polímero, la molécula única se oxida para producir el ion radical y el ion radical se polimeriza en el electrolito para formar El polímero se deposita en el diafragma cerca del electrodo positivo y se extiende a los polos positivo y negativo. En este caso, hay dos casos en los que el polímero forma un puente entre los electrodos positivo y negativo para producir un micro cortocircuito para evitar que el voltaje aumente. El otro está completamente bloqueado en positivo y negativo entre la lanzadera, bloqueando así la reacción electroquímica, por lo que el aditivo de polimerización eléctrica es un aditivo irreversible, los ingredientes comunes son bifenilo, ciclohexilbenceno, ésteres y Sus derivados y demás.
La oxidación y la reducción de los aditivos generalmente tienen una tensión de funcionamiento fija, como los compuestos de metaloceno. El potencial de oxidación es generalmente entre 1.7-3.5V, el voltaje complejo de polipiridina de aproximadamente 4.0V, etc., y recientemente la Universidad Alemana de Münster Pia Janssen et al. desarrollado un aditivo capaz de ajustar la tensión de funcionamiento, mediante el ajuste de grupo funcional NHC- adjunta, la tensión de funcionamiento se puede variar, por ejemplo, tensión de servicio NHC-BF3 de 4.4V, adecuado para uso en material de NMC111 y trabajar NHC-PF4CF3 El voltaje de 4.6V, se puede usar en materiales NMC de alta tensión, mientras que los dos aditivos en circunstancias normales no afectarán las propiedades eléctricas de la batería.
La fórmula molecular del aditivo anti-sobrecarga utilizada en el experimento se muestra a continuación
La siguiente figura muestra la adición de diferentes aditivos y el grupo de control de la voltametría cíclica electrolítica, de la figura se puede observar que el grupo de control de electrolito en 5.4V hay un pico de corriente de oxidación, que muestra que el electrolito en el comienzo del disolvente Pero la solución electrolítica que contenía el aditivo NHC-BF3, NHC-BF5 y NHC-PF4CF3 apareció dos picos de corriente de oxidación adicionales antes de que el disolvente se oxidara. El electrolito que contenía el aditivo NHC-BF3 tenía el voltaje de activación más bajo 4.6V, el segundo pico actual es 5.1V, y el tercer pico actual es 5.6V. El pico de corriente de oxidación de la solución electrolítica que contiene el grupo funcional -PF4CF3 se desplaza a la dirección del voltaje más alto, y la corriente de oxidación de varios electrolitos El voltaje del pico se muestra en la siguiente tabla: se puede ver que los diferentes voltajes de activación de los grupos funcionales contenidos en el aditivo también han cambiado.
Pia Janssen utilizó NMC111 / Li y NMC111 / batería de grafito para evaluar el electrolito, verificar su carga actual constante y el proceso de descarga de la función de protección de la batería. La imagen muestra el uso de varias diferentes electrolito de carga y descarga de la batería, De la figura podemos observar que el grupo de control blanco de baterías cargó a 4.95V cuando el voltaje no mostraba el fenómeno de sobrecarga, pero conteniendo el electrolito NHC-BF3 en 4.5V hay una plataforma de voltaje, y contiene NHC-PF4CF3 Y el electrolito NHC-PF5 hay dos plataforma de voltaje diferente en los aditivos anti-sobrecarga después de la oxidación de la descomposición, la carga de la batería y el proceso de descarga se suprimen, se pierde la capacidad de carga y descarga, que puede ser la descomposición aditiva Después de la cobertura en la superficie del cátodo, inhibe la difusión de Li, logrando así la reacción electroquímica para bloquear la batería.
Por supuesto, como una sobrecarga aditivo de electrolito no puede producir la célula mientras que la protección de las características de la batería efectos negativos a través de experimentos de grafito / se encontró celular Li, el aditivo no tiene ningún efecto significativo sobre el rendimiento del ciclo de electrodo negativo de grafito, pero lo hará la generación de una cierta influencia en su primera eficiencia, la eficiencia de la primera celda como el grupo de control en blanco era 82,2%, añaden NHC-BF3, NHC-PF5 y NHC-PF4CF3 eficiencia primera electrolito de 79,7%, 70,5% y 71,9% , que indica que estos aditivos sobre la estabilidad del electrodo negativo de grafito es ligeramente peor. aditivo también tiene alguna influencia en la eficiencia de la primera célula completa, el primero la eficiencia fue del 82%, por ejemplo, cuando el / grafito grupo de control de electrolito de la batería NMC, pero el uso de agregado NHC-BF3, cuando NHC-PF5 NHC-PF4CF3 electrolito y el primero de eficiencia fue de 80%, respectivamente, 74,3% y 74,1%.
Para los aditivos anteriores, en particular aditivos mecanismo de los estudios de acción NHC-BF3 encontró, su principio de funcionamiento es, en caso de sobrecarga, mientras que el electrodo positivo se oxida para formar una capa aislante, una difusión Li + obstaculizado y de intercambio de carga, a fin de lograr un bloque eléctrico reacciones químicas, el propósito de prevenir el ion litio se produce seguridad de la batería. la siguiente figura es una nueva superficie NMC111, b sobrecarga material de la figura NMC111 se produce después de que el grupo de control usando una solución electrolítica, c es el electrolito aditivo figura NHC-BF3 que contiene sobre la superficie del electrodo después de la carga y se produce, a y b se pueden ver en la figura extremadamente suave, pero la Figura c material de NMC111 mostraron ha habido muchos golpes, se vuelve áspera, que muestra también que cuando se sobrecarga la batería en el NHC-BF3 La superficie del electrodo positivo genera una capa aislante, que es la capa aislante que bloquea la reacción electroquímica.
grupo de control en blanco utilizando una solución electrolítica que contiene un material aditivo NHC-BF3 electrolito después de la ocurrencia de NMC111 4.5V sobrecarga, el espesor de capa de superficie en la tabla siguiente como se muestra en el material del electrodo positivo se puede observar que el grupo de control material de electrolito NMC111 que tiene un producto de descomposición superficie significativamente mayor que el espesor de la capa que contiene el grupo experimental aditivos NHC-BF3, obviamente, NHC-BF3 se produce a través de la célula se forma una capa sobre la superficie inerte del electrodo positivo durante la carga, para evitar la descomposición de la reacción electrolito continuado.
Pia Janssen desarrolló este aditivo protección de sobrecarga puede estar formado a modo de una capa inerte que cubre el fin de bloquear la reacción electroquímica en el electrodo positivo de protección de sobrecarga mostró, que cuenta con una configuración capaz de ajustar los grupos funcionales, para regular su tensión de disparo, para satisfacer las necesidades de la batería diferente mientras el experimento también encontró que los efectos de los aditivos en el comportamiento electroquímico de la batería es relativamente pequeña, sobre todo la primera vez que una ligera influencia de la eficacia de los aditivos NHC-BF3 será solamente baterías, no tendrá un rendimiento del ciclo negativo de la batería El efecto es muy adecuado para su uso en la batería NMC para mejorar la seguridad de la batería.