در سال های اخیر، با گسترش تدریجی بازار خودرو الکتریکی و اتومبیل های برقی شروع به ظاهر بیشتر و بیشتر در زندگی روزمره ما، به عنوان محصول است که نزدیک به زندگی و اموال ایمنی مربوط، ایمنی باتری وسیله نقلیه الکتریکی بسیار مهم است قدرت باتری در کارخانه برای پاسخگویی به نیازهای غلو کردن، ترشحات، اتصال کوتاه و تست ایمنی سختگیرانه طب سوزنی برای اطمینان از ایمنی باتری در استفاده و قابل اعتماد.
در طراحی فعلی از یک باتری لیتیوم یون، عناصر باتری لیتیوم همه، در زمانی که شارژ لی از بیرون آمدن از الکترود مثبت به ارائه یک الکترود مثبت، یک الکترود منفی تعبیه شده به، فرآیند تخلیه درست برعکس است. تحت شرایط عادی، ما مقدار delithiated از کنترل مثبت در محدوده مناسب، هر دو پتانسیل کامل از مواد الکترود مثبت، بدون ایجاد فروپاشی ساختار الکترود مثبت، به منظور اطمینان از ایمنی و چرخه زندگی یک باتری لیتیوم یون، اما در موارد خاص، به عنوان مثال، آسیب BMS، شکست و یا مانند آن، می تواند باعث شارژ بیش از اندازه باتری لیتیوم یون، باعث آسیب به عملکرد باتری و ایمنی.
به طور کلی ما معتقدیم که در مورد شارژ بیش از اندازه، و یک باتری لیتیوم-یون در داخل واکنش ممکن است در آن رخ دهد: 1) تجزیه الکترولیت، الکترود مثبت ناشی از شارژ بیش از اندازه بالقوه همچنان به افزایش، هنگامی که پتانسیل الکترود مثبت بالاتر از 4.5V است، کربناتها آلی الکترولیت معمولی شروع به تجزیه مایع، باعث مشکلات ایمنی؛ 2) تجزیه و تحلیل الکترود منفی لی، یک باتری لیتیوم یون خواهد شد بالاتر از ظرفیت طراحی الکترود مثبت الکترود منفی، ما افزونگی و یا نسبت NP پاسخ، به طور کلی ظرفیت الکترود منفی تر از 10-30 مثبت باشد ٪. با این حال، هنگامی که غلو کردن، الکترود مثبت می آید کردن بیش از حد لی، در نتیجه بیش از ظرفیت الکترود منفی، و در نتیجه بارش لی فلزی بر روی سطح الکترود منفی است، که نه تنها می تواند باعث آسیب به عملکرد باتری، بلکه در موارد شدید منجر به یک اتصال کوتاه در داخل، ناشی از حوادث و سوانح و ساختار 3) سقوط از مواد الکترود مثبت، باتری های لیتیوم یون در حال حاضر مواد و LCO جریان اصلی مواد سه گانه متعلق به یک ساختار لایه لایه، تا ظرفیت نظری آن 270mAh / گرم، اما فقط تا حدی قادر به برگشت پذیر پرولاپس لی، به عنوان مثال، مواد LCO، ظرفیت قابل برگشت در حدود 140mAh / گرم، لی ادامه داد پرولاپس می توانید از دست دادن یک ساختار لایه مثبت مواد الکترود پشتیبانی فروپاشی ساختار باعث رخ می دهد، در شکست ماده کاتد می شود.
برای مواد کاتد ساختار لایه لایه در درخواست شارژ بیش از اندازه آسیب ساختاری رخ خواهد داد، آزمایشگاه ملی آرگون، آزمایشگاه ملی ساندیا و اوک ریج آزمایشگاه ملی خاویر Bareño با همکاران NMC532 مواد ساختاری در قیمت اجحاف تغییرات انجام شده در عمق تحقیق و پیدا شده NMC532 مواد بود که رخ می دهد پس از غلو کردن ما فکر ساختار فرو می ریزد، اما حفظ ساختار لایه لایه نیست، اما تشکیل یک لایه حاوی C و O بیشتر در سطح کاتد الکترولیت محصولات تجزیه آن در قیمت اجحاف پیدا شد، یک الکترود فیلم SEI منفی مصرف می شود بیشتر لی، و تا حدی در قالب لیتیوم فلزی لی در الکترود منفی سپرده، و در نتیجه لی مواد NMC532 محتوای دوباره مرخص به 0٪ حضور SoC با شد کاهش قابل توجه است.
خاویر Bareño با دیگر ORNL اولین بار در آزمایشگاه ملی اوک ریج با استفاده از NMC532 / 1.5Ah باتری گرافیت کیسه، آماده شد و سپس SNL ساندیا باتری بسته نرم در بالا شرح تا 100٪، 120٪، 140٪ متهم شدند، 160٪، 180٪ و تاثیر دولت 250٪ SOC (250٪ SoC با آن شارژ منجر به نشت باتری)، و پس از آن تخلیه باتری فوق به 0٪ SOC برای مطالعه ساختار مواد جدا شد الکترود مثبت بیش ازحد شارژ.
پس از شارژ به یک عکس متفاوت را نشان می دهد دولت SoC و پس از آن به 0٪ الگوهای XRD از الکترود مثبت از SoC مرخص، در مقایسه با دیگر قلل پراش چند، ما شگفت آور پیدا شده است که، اگر چه الکترود مثبت را تجربه کرده اند درجه غلو کردن متفاوت، اما مواد الکترود مثبت ساختار پایه به نابودی نیست، تنها افزایش اندکی در عرض اوج پراش، باتری داخلی به معنای مواد استرس خاصی داشت.
این نیز می تواند از تصاویر SEM (در زیر) شواهد، می توان از شکل دیده می شود، در حالی که تحت آزمون اجحاف کردن به دست آمده باشد، اما شکل ذرات مواد NMC532 هنوز هم به وضوح قابل مشاهده است، مورفولوژی ذرات ثانویه است یک تغییر قابل توجه است.
اگر چه نقطه نظر ساختاری، NMC532 مواد مو تغییرات ساختاری مهم نیست، اما از محتوای محلی لی (زیر نشان داده شده) اجرا، هنگامی که شارژ برای بیش از 120٪ از SoC، در حالی که تخلیه به 0٪ SoC با مواد NMC532 محتوای لی هنوز هم نمی تواند به حالت اولیه بازگشت، بالاتر از شارژ و این SoC از تخلیه کامل لی موجود در مواد الکترود مثبت کمتر است. دلیل این است که فروپاشی ساختاری از مواد الکترود مثبت است، اما بیشتر احتمال دارد به علت شارژ بیش از حد روند آند فیلم SEI رشد لی و یا جزئی در قالب لی لی در فلز الکترود منفی سپرده در سطح مصرف می شود، مقدار بیشتری از لی مصرف می شود، منجر به دوباره وارد الکترود مثبت لی به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
به منظور بررسی بیشتر شارژ بیش از اندازه ساختار اثر مواد NMC532، خاویر Bareño با توسط XPS از مواد پس از سطوح مختلف قیمت اجحاف کردن باتری تجزیه و تحلیل، تغییر اصلی در الکترود مثبت مواد تغییر شدت O1s منعکس شده و دو پراش قله P2P، O1s از تغییر در شدت اوج پراش دیده می شود، دو نوع از مواد O وجود داشته باشد، یکی از فضاهای 530eV مربوط به O الکترونگاتیو تر، مانند اکسیدهای فلزی و اکسیژن در یک NMC532 اکسیژن اضافی است یکی 533eV مربوط الکترونگاتیوی ای ضعیف، به عنوان مثال، ماده و O آلی عناصر. از این نقطه نظر تعداد دو نوع O، برای تعداد الکترون بیشتر از 530eV O مربوط به 180 اجحاف کردن نمی تغییر زیادی، به طور عمده در قبل از غلو کردن٪ SoC جهت 250٪ قبل از یک افزایش بزرگتر است، اما محتوای O ماده آلی با افزایش افزایش قیمت اجحاف وجود دارد، نشان می دهد که روند قیمت اجحاف سطح الکترود مثبت در محلول الکترولیت به تولید محصولات تجزیه بیشتر. P2P قله متناظر با محصولات تجزیه اصلی P2O5 محلول الکترولیت، به شدت از این قله پس از غلو کردن رخ می دهد به طور قابل توجهی افزایش یافته است، نشان می دهد که سطح مثبت الکترود الکترولیت کالا تجزیه افزایش می دهد،همگام با نتایج حاصل از O1s کنید.
از نقطه نظر تجزیه و تحلیل بالا از این دیدگاه، محتوای لی در مواد کاتد پس از غلو کردن بیش از 140٪ از SoC، درجه غلو کردن با کاهش سرعت افزایش یافته، این تلفات را به حد زیادی در این فیلم لی آند SEI است با رشد مصرف یا فلز رسوب لی سطح الکترود منفی تشکیل شده است از XRD پیدا شده است که به تخریب بیش از حد از لی د NMC532 ساختار الکترود مثبت، مواد الکترود مثبت پس از غلو کردن هنوز هم حفظ ساختار لایه لایه منجر نمی شود، اما به شارژ بیش از اندازه الکترولیت در سطح الکترود مثبت منجر تجزیه، با افزایش درجه پر کردن الکترولیت از سطح الکترود مثبت است افزایش متناظر محصول تجزیه پس از غلو کردن 250٪ SoC با رسیده، الکترولیت خواهد به تجزیه حرارتی، گاز بیشتری تولید منجر شود، منجر به سلول نشت.
