في السنوات الأخيرة، مع التوسع التدريجي في سوق السيارات الكهربائية، وبدأت السيارات الكهربائية لتظهر أكثر فأكثر في حياتنا اليومية، كما يرتبط المنتج بشكل وثيق لحياتنا وسلامة الممتلكات، وسلامة بطاريات السيارات الكهربائية أهمية خاصة قوة البطارية في المصنع لتلبية احتياجات فاحش، والإفراط في التفريغ، ماس كهربائى، والوخز بالإبر اختبارات السلامة الصارمة لضمان سلامة البطارية في الاستخدام ويمكن الاعتماد عليها.
في التصميم الحالي للبطارية أيون الليثيوم، والعناصر بطارية ليثيوم كلها، عندما فرض لي تخرج من القطب الموجب لتوفير القطب الموجب، والقطب السالب جزءا لا يتجزأ في، عملية التفريغ هي عكس ذلك تماما. في ظل الظروف العادية، ونحن سوف كمية delithiated من السيطرة الإيجابية ضمن نطاق معقول، فإن كلا من الإمكانات الكاملة للمادة القطب الموجب، دون التسبب في انهيار هيكل القطب الموجب، وذلك لضمان سلامة ودورة حياة بطارية ليثيوم أيون، ولكن في حالات خاصة، على سبيل المثال BMS الضرر، وفشل أو ما شابه ذلك، يمكن أن يسبب الشحن الزائد بطارية ليثيوم أيون، مما تسبب في الأضرار التي لحقت أداء البطارية والسلامة.
بشكل عام نحن نعتقد التي قد تحدث في حالة الشحن الزائد، وبطارية ليثيوم أيون داخل رد فعل على: 1) تحلل المنحل بالكهرباء، والقطب الموجب الناجمة عن الشحن الزائد إمكانية في ارتفاع مستمر، وعندما إمكانات القطب إيجابية أعلى من 4.5V، والكربونات العضوية الكهربائي التقليدية بدأت تتحلل السائل، مما تسبب في مشاكل السلامة؛ 2) تحليل القطب السالب لي، وبطارية ليثيوم أيون يكون أعلى من الطاقة التصميمية من القطب الموجب والقطب السالب، فإننا ندعو التكرار أو نسبة NP، عامة قدرة القطب السالب من ذلك من 10-30 إيجابي ٪. ومع ذلك، عندما فاحش، والقطب الموجب يأتي قبالة الزائد لي، وبالتالي تزيد من قدرة القطب السالب، مما أدى إلى ترسب لي المعادن على سطح القطب السالب، والتي لا يمكن أن يسبب فقط الأضرار التي لحقت أداء البطارية، ولكن أيضا في الحالات الشديدة تؤدي إلى حدوث ماس كهربائي داخل، الناجمة عن الحوادث؛ هيكل 3) انهيار للمادة القطب الموجب، وبطاريات الليثيوم أيون حاليا تعميم المواد وLCO ثلاثية مواد تنتمي إلى بنية الطبقات، حتى سعة النظري من 270mAh / ز، ولكنها فقط قادرة جزئيا من عكسها هبوط لي، على سبيل المثال، المواد LCO، أهلية عكسها نحو 140mAh / ز، واصل لي هبوط يمكن أن يسبب فقدان بنية الطبقات من المواد إيجابي القطب الدعم انهيار هيكل يحدث، مما أدى إلى فشل المواد الكاثود.
لبنية المواد الكاثود الطبقات في الشحن الزائد السؤال سوف تحدث أضرار هيكلية، مختبر أرغون الوطني، مختبر سانديا الوطنية ومختبر أوك ريدج الوطني خافيير Bareño آخرون NMC532 المواد الهيكلية في زيادة السعر أجرت تغييرات بحوث متعمقة وجدت NMC532 المواد لم يعجبه يحدث ذلك بعد زيادة السعر كنا نظن هيكل ينهار، ولكن الحفاظ على بنية الطبقات، ولكن تشكيل طبقة تحتوي على أكثر C و O على سطح الكاثود منتجات التحلل الكهربائي. كما وجد في زيادة السعر، القطب SEI فيلم السلبية يستهلك المزيد من لي، وجزئيا في شكل معدن الليثيوم لي على القطب السالب المودعة، مما أدى إلى المواد NMC532 المحتوى لي أعيد تفريغها إلى 0٪ المظاهر شركة نفط الجنوب انخفاض ملحوظ.
وقد أعد خافيير Bareño ORNL الأول الآخر في مختبر أوك ريدج الوطني باستخدام NMC532 / 1.5Ah بطارية الجرافيت الحقيبة، ثم اتهم في SNL سانديا البطاريات حزمة لينة المذكورة أعلاه إلى 100٪، 120٪، 140٪، 160٪، 180٪ وتأثير الدولة 250٪ شركة نفط الجنوب (250٪ شركة نفط الجنوب حيث تقاضي يؤدي إلى تسرب البطارية)، ومن ثم تفريغ البطارية المذكور إلى 0٪ شركة نفط الجنوب تم تشريح لدراسة الهيكل المادي المفرطه القطب الموجب.
بعد فرض على صورة مختلفة تظهر حالة شركة نفط الجنوب، ثم خرج إلى 0٪ أنماط XRD من القطب الموجب من شركة نفط الجنوب، بالمقارنة مع غيرها من عدة قمم الحيود، وجدنا من المستغرب أنه، على الرغم من أن القطب الموجب شهدت درجات فاحش متفاوتة، ولكن المواد القطب الموجب لا يتم تدمير البنية الأساسية، فقط زيادة صغيرة في عرض ذروة الانحراف، وبطارية داخلية تعني كانت المواد إجهاد معين.
كما يمكن الحصول على هذه الصور من SEM (أدناه) الأدلة، يمكن أن ينظر إليه من هذا الرقم، في حين تمر اختبار فاحش، ولكن المواد NMC532 شكل جسيمات لا تزال واضحة للعيان، والتشكل من الجسيمات الثانوية ليست تغيير كبير.
على الرغم من أن جهة نظر هيكلية، NMC532 الشعر مادة تغييرات هيكلية يست كبيرة، ولكن من محتوى لي المحلي (كما هو موضح أدناه) المدى، عندما التهمة لأكثر من 120٪ شركة نفط الجنوب، في حين التفريغ إلى 0٪ شركة نفط الجنوب، المواد NMC532 محتوى لي لا تزال لا يمكن العودة إلى الحالة الأولية، وارتفاع الشحن وشركة نفط الجنوب، وتصريف الكامل لي الواردة في المواد القطب الموجب أقل. هذا هو لأن تسوس الهيكلي للمادة القطب الموجب، ولكن من المرجح أن يسبب الإفراط في عملية الشحن وSEI فيلم الأنود نمت لي أو استهلك جزئيا في شكل لي المعادن لي على القطب السالب تترسب على سطح، وهو مبلغ أكبر من لي يستهلك، مما أدى إلى إعادة إدراج القطب الموجب خفض لي إلى حد كبير.
لمزيد من التحقيق الشحن الزائد هيكل تأثير NMC532 المواد، خافيير Bareño التي كتبها XPS من المواد بعد مستويات مختلفة من فاحش البطارية تحليلها، وينعكس التغيير الرئيسي في القطب الموجب المادي تغيير شدة O1s واثنين من الحيود قمم P2P، O1s من تغيير في شدة ذروة الانحراف يمكن أن ينظر إليه، هذين النوعين من المواد O موجودة، هو واحد المساحات 530eV المقابلة لO أكثر كهربية، مثل أكاسيد المعادن والأكسجين في NMC532 الأكسجين إضافية واحد هو 533eV المقابلة الكهربية O ضعيفة، على سبيل المثال، المسألة وO العناصر العضوية. من وجهة النظر هذه على عدد من نوعين من O، لعدد أكثر كهربية من 530eV O المقابلة لزيادة السعر 180 لم يتغير كثيرا، لا سيما في قبل فاحش٪ شركة نفط الجنوب إلى 250٪ قبل كانت هناك زيادة أكبر، ولكن O محتوى المواد العضوية مع زيادة ارتفاع فاحش، مشيرا إلى أن عملية زيادة السعر سطح القطب الموجب في حل بالكهرباء ينتج المزيد من المنتجات التحلل. P2P ذروة المقابلة لمنتجات التحلل الرئيسية للحل P2O5 كهربائيا، وشدة هذه الذروة بعد فاحش يحدث زيادة كبيرة، مشيرا إلى أن سطح الزيادات المنتج التحلل إيجابية القطب بالكهرباء،وتمشيا مع نتائج O1s أعلاه.
من وجهة التحليل أعلاه وجهة نظر، ومضمون لى فى المواد الكاثود بعد زيادة السعر تجاوز 140٪ شركة نفط الجنوب، ودرجة فاحش مع انخفاض زيادة سريعة، هذه الخسائر إلى حد كبير على فيلم لي الأنود SEI المستهلكة نمو أو يتم تشكيل المعادن عجلت لي سطح القطب السالب من وجد XRD التي لا تؤدي إلى التدمير المفرط لللي دي NMC532 هيكل القطب الموجب، المواد القطب إيجابية بعد زيادة السعر لا تزال تحافظ على بنية الطبقات، ولكن أدى إلى الشحن الزائد بالكهرباء في سطح القطب الموجب التحلل، كما عن طريق زيادة درجة ملء بالكهرباء من سطح القطب الموجب هو أيضا زيادة مماثلة للمنتج التحلل بعد أن وصل فاحش 250٪ شركة نفط الجنوب، فإن بالكهرباء يؤدي إلى التحلل الحراري، والمزيد من الغاز المنتج، مما يؤدي إلى خلية تسرب.
