A électrodes batterie au lithium-ion positif et négatif et un séparateur ayant une structure poreuse, la porosité et la tortuosité du séparateur et les électrodes et les autres paramètres + diffusion dans celle-ci un certain impact sur Li. En raison de la contrainte mécanique sera porosité et la tortuosité de la matière poreuse avoir un certain impact, la contrainte mécanique peut affecter la vitesse de diffusion Li + dans les électrodes positives et négatives et un séparateur, affectant ainsi la performance électrochimique des batteries lithium-ion, que nous dans l'article « miracle mécanique forte - modèle de réduction électrochimique « pression « effet des propriétés électriques de la batterie au lithium-ion « pour faire une analyse détaillée. affecter une pression mécanique externe excessive tandis que les batteries lithium-ion ont une performance électrochimique, mais dans la production réelle des batteries lithium-ion utilise une structure plus difficile la conception, la pression mécanique est batteries lithium-ion utilisées est difficile d'éviter, donc nous avons besoin d'une compréhension plus détaillée de l'influence de la pression générée propriétés électriques des batteries au lithium-ion et batterie lithium-ion guide de conception.
Récemment, KTH de bdilbari Shifa Mussa et al. Dans le cas de capacités de batterie au lithium-ion de moins différent chute de pression et une augmentation de la baisse de la résistance interne mené des études approfondies, a constaté que lorsque la pression augmente, Li + impédance de diffusion de la batterie a augmenté de manière significative, bien sûr, une pression mécanique ne pas bon du tout, bdilbari Shifa Mussa trouvé que la pression 1.3MPa peut aider à réduire la perte de Li actif, ce qui ralentit la vitesse de la capacité de la batterie baisse au lithium-ion.
Expérience bdilbariShifa Mussa comme une seule couche de cellules NCM111 / graphite comme l'objet de la recherche, matériaux d'anode de l'information du tableau suivant, le séparateur de cellule de test est séparateur Celgard 2320 d'une épaisseur de 20um, une porosité de 39%. Préparation de cellules Après la fixation, fixez-le avec l'appareil indiqué sur la figure ci-dessous et appliquez la pression correspondante (0,66, 0,99, 1,32 et 1,98 MPa).
La figure suivante montre les données EIS de la nouvelle électrode sous des pressions différentes.A partir de la figure suivante, nous pouvons d'abord remarquer que les interceptions de la courbe et de la partie réelle (axe X) sont uniquement affectées par la pression la plus élevée. cela augmente la partie de surface de l'impédance est principalement dérivée de la fréquence intermédiaire de la membrane et à basse fréquence courbe de diffusion semi-circulaire avec une pression croissante, a une certaine augmentation, ce qui indique que l'électrode de diffusion de l'interface et la cinétique électrochimique à des pressions plus élevées sont Après avoir été retenue, l'ordre d'augmentation de la résistance interne de la batterie sous différentes pressions était de 1,32 MPa.<0.99MPa<0.66MPa<1.98MPa, 说明在1.32MPa是最佳压力, 能够有效的减少锂离子电池容量衰降. 对正负极在相同压力条件下的研究表明, 在高压下正负极的界面阻抗都会随着增加, 共同影响锂离子电池的界面动力学条件. 在扩散阻抗方面只有负极的扩散阻抗会随着压力的增大而增加, 因此锂离子电池在高压力下的扩散阻抗增加主要来自负极.
Après le cycle positif (panneau inférieur de a) et négative (panneau inférieur b) pour l'analyse de la boucle de découverte EIS on peut le voir à augmenter en raison de la résistance interne de la batterie au lithium-ion principalement de la résistance ohmique positive et négative et une augmentation de l'impédance d'échange de charge, et l'électrode négative La résistance de diffusion Li + augmente.
Bien que la pression de résistance de la batterie produira un effet significatif, mais la pression semblait influence sur la capacité de la batterie au lithium-ion est minime, pour chaque augmentation de 50% de la pression au taux 3C, la capacité ne diminué d'environ 1,2% et les tests cycliques sous différentes pressions montrent après que la pression est générée pour la capacité de la baisse de la batterie au lithium-ion bas un effet significatif. l'un de la figure ci-dessous pour affecter une pression différente sur le déclin de la capacité de la batterie vers le bas des ions lithium, peut être vu à 3C décharge 600 cycles, la capacité de charge de la batterie au lithium-ion Le déclin a un effet significatif (la baisse de capacité de petite à grande est de 1,32 MPa<0.99MPa<1.98MPa<0.66MPa) . 为了将电池内阻的变化对电池放电容量的影响降到最小, bdilbariShifa Mussa降上述电池在C/25倍率下进行了测试 (如下图b所示) , 同样的出了上述结论, 这表明1.3MPa是最为合适的压力, 压力过高或者过低都会加速锂离子电池的容量衰降.
Afin d'analyser la cause de l'échec de la perte de capacité de la batterie lithium-ion, batteries lithium-ion bdilbariShifa Mussa a été démonté après le cycle, et les électrodes positives et négatives ont été testés, la figure ci-dessous montre la courbe d'écart de tension négative. De la courbe de la Fig. Notre on peut le voir, un nouveau pic à environ électrode 60mAh / g, est décalée vers la 20-40mAh / g, ce qui indique la présence d'une perte d'activité Li, et le cycle cellulaire décalé moins 1.32MPa, Li a montré une perte d'activité minimale à des pressions différentes La distance entre le pic 20-40 mAh / g et le pic 90-100 mAh / g de l'électrode négative après le cycle n'a pas changé, indiquant que différents cycles de pression n'auront pas d'effet significatif sur la perte de matière active de l'électrode négative.
La figure suivante montre l'électrode positive et la courbe de test de capacité d'électrode négative, on peut voir sur la figure après le cycle électrode NCM111 de matériau actif est presque pas de perte se produit, l'électrode négative après le cycle, tous les cycles de pression négative ont eu lieu à environ 4% de l'activité perte de matière, ce qui est conforme à l'analyse précédente. dans l'affichage, la pression 1.32MPa réduction de la capacité de la fonction de la batterie au lithium-ion principale baisse vers le bas mécanisme pour réduire les pertes d'activité de Li.
Ci-dessous montre les différentes pressions (a1.98MPa, b 1.32MPa, c 0.99MPa, d 0.66MPa, e nouveau séparateur) du séparateur de la figure SEM après le cycle, la membrane peut être vu à partir de cycles FIG se sont produits après Différents degrés de phénomène de cellules fermées locales, qui provoquent une augmentation de la densité de courant locale, accélèrent le déclin de la durée de vie de la batterie lithium-ion.La condition de cellule fermée du diaphragme peut être jugée à partir de la résistance ohmique du diaphragme. l'impédance de la membrane de cycle minimum d'ohm, mais que l'obturateur membranaire bdilbariShifa Mussa principalement en raison des produits de décomposition de l'électrolyte au cours de la décomposition du cycle vers le bas provoqué.
D'après les résultats expérimentaux ci-dessus, nous avons constaté que la pression mécanique externe a un impact significatif sur l'impédance et la dégradation de la capacité des batteries Li-Ion, et qu'il y a une pression inégale dans les batteries Li-Ion et entre les batteries. phénomène, entraînant ainsi une répartition inégale de la différence de vitesse actuelle et le vieillissement, ce qui permettra d'accélérer la durée de vie de décroissance de la vitesse de descente de la batterie, afin d'étudier l'influence des différentes pressions dans la répartition actuelle entre les cellules unitaires, bdilbariShifa Mussa deux cellules unitaires Connecté en parallèle, et appliqué différentes pressions (0.66MPa et 1.32MPa) pour détecter la distribution de courant entre les deux batteries (comme le montre la figure ci-dessous) .De la figure, nous pouvons voir la batterie due à la pression de 0,66MPa. impédance est faible, il est donc beaucoup plus élevé que la batterie actuelle sous 1.32MPa, 0.66MPa batterie résultante sera chargée à la batterie inférieure à 1.32MPa SoC à un état supérieur, ce qui conduit à l'échec de la durée de vie de la batterie lors de l'accélération de la chute 0.66MPa. Ce point peut être confirmé à partir des résultats des tests dans la figure suivante f, 1.32MPa sous le cycle de la batterie que le cycle 0.66MPa de la capacité de rétention de la batterie est beaucoup plus élevé, mais avec 1.32MPa batterie La diminution de la capacité de vitesse de descente 0.66MPa associée et la capacité de la batterie de cellules 0.66MPa de deux déclin parallèle vers le bas très proche, ce qui indique que la pression différentielle de courant en raison de la répartition inégale de la batterie ne modifie pas de manière significative l'échec de la vitesse de descente, la chute de défaillance de la batterie La vitesse est principalement affectée par la pression sur la batterie.
Dans le passé, nous avons souvent préoccupés que la température, le taux de décharge et la profondeur de décharge de la baisse de la batterie vers le bas vitesse, mais les études bdilbariShifa Mussa indique que la batterie est soumise à une pression mécanique influence tout aussi importante sur la chute de défaillance de la batterie au lithium-ion sera étudié il montre que pour 1.32MPa NCM111 / batterie de graphite est une bonne pression, la pression est trop grande ou trop petite peut conduire à la capacité de la batterie au lithium-ion pendant le cycle de baisse accélérée de déclin, ce qui suggère que nous devons aussi nous concentrer sur le processus de conception batterie lithium-ion L'effet de la contrainte mécanique de la cellule de batterie et de la structure de la batterie sur la cellule et la cellule de batterie pour la vie du cycle de la batterie au lithium-ion, optimisation ciblée.
