からなるリチウムイオン電池の実際の使用において、図3Cに加えて、電子装置は、電池はほとんど単独で使用されない、バッテリーパックは、一般的に、直列または並列に記載の方法、BMSの制御下で外部電源回路により形成されている。リチウムイオン電池スクリーニングおよびバッテリパックのマッチングの前に実行され、その目的は、それによって、それによって、バッテリーの寿命を増加させる、電池パックの過充電または過放電を発生する電池の部品を避け、リチウムイオン電池の一貫性を改善することである。一般的に、直列のセルタンデムセルを避けるために優先一致容量は過充電時や過放電の放電の際に並行して電池、及び電池内部抵抗の優先マッチング容量、内部抵抗によるバッテリの放電処理を低減するために発生した場合ムラによる異なる電流分布は、電池の放電または過充電の一部を回避するために発生しました。
セル間の自己分散並列処理の存在ので平行電池用、すなわち、放電過程において、電池の内部抵抗の異なる部分が過充電または過放電やその他の問題はなくてもよいが、電池間に並列接続並列セル間の電圧差がリバランスを駆動することができ、ある程度異なる抵抗による影響を低減することが可能である。しかし、大電流放電時バッテリー電流は、自己等化に、大きすぎるためバッテリーの一部がより大きく影響するバッテリ寿命を引き起こし、深刻な過充電や過放電を発生し、前に行われます。最近、大電流パルス放電における電池寿命の減少で並列LFP NRL NRLドロップ機構は、CTや他の研究ツールレイチェルCarterらによって研究されたサイクルは、負電極が平行状態で電池容量の低下低下の主要な要因である後の正極LFP有意な変化が発生していないことが判明、大電流パルス放電が発生しやすくなりますバッテリ放電の一部が陽極箔の溶解をもたらす、発生、及び再付着は、負極及びセパレータで発生し、銅を変更します活物質の界面特性は、負極活物質が加速LFPバッテリ寿命ダウン平行低下につながる、スポーリング及び剥離の発生を引き起こします。
実験、LFP、のLiFePO 4の正極材料を用いたレイチェルカーター2.6Ahの電池は、負極が黒鉛材料であり、電池は、2つの方法で動作する第一のタイプは、1回の充電と放電であり、2番は一致し、濾過します。並行して充放電される4つの電池のうち、電池システムは以下のようになります。
1)定電流放電10C 4 2秒間放置し秒、および4秒定電流放電10C、次に2秒間放置し、それでは電池は定電流1Cの倍率に応じて2.0Vまで放電され、50回繰り返します。
2)3.5Vまでの1C定電流充電、3.6Vまでの定電圧充電。
3)1,2回の2ステップを25回繰り返す。
4)25試験サイクルの完了0.5C充放電による電池検査装置の残容量。
5)残量> 80%の場合、バッテリーは最初のステップテストから再起動します。
試験は、35%までわずか750下落後の電池容量に並列に接続されている、28%後の電池容量の低下における細胞周期LFP 1200減少に単独で作業、寿命の終わりに、パルス放電が完了する放置時間内に、バランス電流は、電池パックの内部に到達する。一部が過放電バッテリーのバッテリーを充電することを示す図1A、しかし、研究は、これは、電流によって引き起こされることが示されているダウン平行リチウムイオン電池の寿命加速低下をリバランスする傾向にあります重要な理由(現在の仕組みはまだ明確ではない)。
1)バッテリーレベル、高エネルギー(120 keVのを通してバッテリ故障の寿命を低下させるメカニズムを研究するために、レイチェルカーターは最初完全に研究されたバッテリ電力容量試験は、LFPの3つのレベルで合計CT検定を用いて行っ排出します)、長いが(3H)巨視的な欠陥が存在している、品質検査細胞を産生するために、セル構造の画像を取得するためにスキャンされる; 2)電極レベル、RachelCarterは解剖学(0.5 * 1センチメートル後の電池の電極の一部を除去) )20時間(より長いスキャンの電極に、3)粒子のレベル;および、高エネルギー(80keVで)、組成物と銅箔電極の損傷を分析するために使用される長い(3H)スキャンを用いてCTに供より高い解像度(218nm)の画像を得るために、この分解能では、活物質と集電体との間の相互作用を分析することができる。
描か「電池残量」CT画像、銅およびステンレス鋼スキャンによる高密度ハウジングに、なぜなら低密度のAl箔と黒鉛材料は、このようにブラック発揮しつつ、明るい画像で画像をレンダリングバッテリーの内部構造を区別できるようにします。
LFPバッテリーは4つのセグメントに分かれており、3つの耳があり、5つのセグメントによって4つの耳があり、チャートcの正と負のポールの位置がロゴ負極タブの位置、ブラック半円は、我々は、そのような(図DおよびE)のような製造欠陥の一部を観察することができるスキャン結果から、正極タブの位置を表すCT画像から分かる銅箔部分に登場しかし、Rachel Carterは、これがより一般的な製造上の欠陥であると考え、LFP細胞のサイクル寿命に決定的な影響を及ぼさない。
さらに、解剖学的構造のサイクル後LFP電池ダウン低下のメカニズム、レイチェルカーターLFP電池を探索するために、撮影後の電池の解剖学的構造は、ビューの解剖学的観点から以下電池3個の電池(円形ではない、単を示しますサイクル後の正極)電池と並列にサイクルには明らかな欠陥はなかった。1200年、単一の細胞周期の二次電池の後、両面の負極エッジ位置が明確な負の層化、負極の中間位置である淡いオレンジ色を呈します、これは、ループ750は、電池の負極表面に平行に接続されている。発生した部分的循環に埋め込まれたリチウム負極活物質の失活を示し、リチウムステージ1の状態における負極活物質の部分を表し、青、明るい示しますセパレータの表面の紫色は、負極とセパレータに明らかな銅析出が起こっていることを示しており、この銅の一部が金属Cuの状態であることがXPS試験によって確認された。
上記の分析から、単電池サイクルLFPバッテリであっても、長いサイクル後の並列LFPバッテリであっても、LFP正極材料は特性の著しい変化を起こさず、LFP材料が良好であることを容易に見ることができる安定性:負極の変化は、LFP電池のサイクル寿命の低下につながる主な要因です.LFP電池の1サイクルでは、活物質のはく離と剥離が負極の両面に現れ、中央の位置が浅い橙色であり、サイクル中にグラファイト活物質の不活性化のリチウムインターカレーション状態がいくつか起こったことを示している.LCCセルの並列サイクルは、負極およびセパレータの表面に明らかなCu析出を示し、Cu箔がより深刻な溶解問題が発生したため、Cu箔の溶解は平行サイクルでLFP容量の減衰に大きく寄与します。次の記事では、活物質粒子群と平行してCTツールを並行して使用する方法について説明します容量の減少は、分析の現象を加速するので、お楽しみください。