Una batteria agli ioni di litio positivo ed elettrodi negativi e un separatore avente una struttura porosa, la porosità e tortuosità del separatore e gli elettrodi ed altri parametri + diffusione ivi avere effetti sui Li. A causa di sollecitazioni meccaniche si porosità e tortuosità del materiale poroso avere un certo impatto, lo stress meccanico può influenzare tasso Li + diffusione negli elettrodi positivi e negativi ed un separatore, influenzando così le prestazioni elettrochimica di batterie al litio, che nell'articolo "forte miracolo meccanica -? modello riduzione elettrochimica 'pressione 'effetto delle proprietà elettriche della batteria agli ioni di litio "per fare una discussione dettagliata. compromettere eccessiva pressione meccanica esterna mentre le batterie agli ioni di litio hanno prestazioni elettrochimiche, ma in litio produzione attuale ione utilizzare più struttura dura progettazione, la pressione meccanica è batterie al litio in uso è difficile da evitare, quindi abbiamo bisogno di una comprensione più dettagliata della influenza della pressione generata proprietà elettriche di batterie agli ioni di litio, e litio-ione guida disegno della batteria.
Recentemente, KTH di bdilbari Shifa Mussa et al. Nel caso di capacità della batteria agli ioni di litio in diverse cadute di pressione e aumento della resistenza interna declino dettagliati studi condotti, rilevato che all'aumentare della pressione, impedenza diffusione Li + della batteria aumentato significativamente, naturalmente, pressione meccanica non è bene a tutti, bdilbari Shifa Mussa pensa pressione 1.3MPa può aiutare a ridurre la perdita di Li attivo, rallentando la velocità di batteria capacità declino ioni di litio.
Esperimento bdilbariShifa Mussa come un singolo strato di cellule NCM111 / grafite come oggetto di ricerca, materiali anodici informazioni La seguente tabella, il separatore cellulare test è Celgard 2320 separatore con uno spessore di 20um, una porosità del 39%. Preparazione delle cellule dopo il pozzo viene fissato tramite mostrate di seguito, e applicando una pressione corrispondente (0,66, 0,99, 1,32 e 1.98MPa).
La figura mostra il nuovo elettrodo dati EIS EIS a pressioni diverse, dalla figura si può notare che la prima parte reale della curva intercetta (asse X) solo al massimo pressione è stato un certo impatto, la ricerca sul diaframma questo aumenta la parte superficiale dell'impedenza è principalmente derivata dalla frequenza intermedia membrana e la curva semicircolare diffusione bassa frequenza con l'aumentare della pressione, ha un certo aumento, indicando che l'elettrodo interfaccia diffusione e cinetica elettrochimica a pressioni più elevate sono è stata inibita, al fine di aumentare la resistenza interna della batteria a pressione differente 1.32MPa<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.
Dopo il ciclo positivo (pannello inferiore a) e negativa (inferiore pannello b) per l'analisi EIS scoperta anello può essere visto ad aumentare a causa della resistenza interna della batteria agli ioni di litio principalmente dalla resistenza ohmica positivo e negativo e aumento dell'impedenza scambio di carica, e l'elettrodo negativo la diffusione Li + aumenta impedenza.
Sebbene la pressione resistenza della batteria produrrà un effetto significativo, ma la pressione sembrava influire sulla capacità della batteria agli ioni di litio è minima, per ogni incremento del 50% della pressione al tasso 3C, la capacità sarà diminuito solo circa 1,2% e le prove di ciclo inferiore a differenti pressioni mostra dopo che la pressione viene generato per la capacità della batteria declino ioni di litio giù un effetto significativo. successiva figura un incidere una pressione diversa in declino capacità della batteria giù ioni di litio, può essere visto attraverso 3C scarica 600 cicli, la capacità di pressione della batteria agli ioni di litio prodotto un calo significativo impatto goccia (piccolo a grande capacità flessione verso il basso è 1.32MPa rispettivamente<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.
Per analizzare la causa del fallimento di ioni di litio goccia capacità della batteria, bdilbariShifa Mussa batteria agli ioni di litio è stata smontata dopo il ciclo, e gli elettrodi positivo e negativo sono stati testati, la figura mostra la curva differenziale di tensione negativa. Dalla curva di fig. Il nostro si può notare, un nuovo picco a circa all'elettrodo 60mAh / g, viene spostata al 20-40mAh / g, indicando la presenza di Li perdita di attività, e offset ciclo cellulare almeno 1.32MPa, Li mostrava perdita minima attività a differenti pressioni la distanza tra il / g picco 90-100mAh / g dopo il picco elettrodo negativo ciclo 20-40mAh non viene modificato, a diversi cicli di pressione mostrato alcun effetto significativo sulla perdita dell'elettrodo materiale attivo negativo.
La figura seguente mostra l'elettrodo positivo e la curva sperimentale capacità elettrodo negativo, si può vedere dalla figura dopo il ciclo NCM111 materiale elettrodico attivo è verifica quasi nessuna perdita, l'elettrodo negativo dopo il ciclo, tutti i cicli di pressione negative hanno avuto luogo a circa 4% dell'attività perdita di materiale, che è coerente con l'analisi precedente. guarda la sintesi, la pressione 1.32MPa riducendo la capacità della funzione principale batteria agli ioni di litio declino giù meccanismo per ridurre le perdite di attività di Li.
Seguente mostra le diverse pressioni (a1.98MPa, b 1.32MPa, c 0.99MPa, d 0.66MPa, e nuovo separatore) del separatore della figura SEM dopo il ciclo, la membrana può essere visto da cicli FIG verificatisi dopo vari gradi di fenomeno otturatore parziale, che provoca un aumento della densità di corrente locale, declino giù accelerata batteria agli ioni di litio vita. nel caso di separatore a celle chiuse può essere giudicata dalla resistenza ohmica della membrana (fondo F), può essere visto 1.32MPa il ciclo diaframma ohm minimo, ma che l'otturatore a membrana bdilbariShifa Mussa principalmente per i prodotti di decomposizione dell'elettrolita durante il decadimento ciclo giù causato.
Dai risultati sperimentali di cui sopra, abbiamo scoperto che esterni caduta decadimento di pressione meccanica avrà effetto significativo sulla batteria agli ioni di litio impedenza e capacità, e ci sarà una variazione di pressione all'interno del nucleo tra la batteria elettrica e una batteria agli ioni di litio fenomeno, conseguente distribuzione non uniforme della differenza di velocità attuale e l'invecchiamento, che accelererà la vita decadimento della velocità di abbassamento della batteria, al fine di valutare l'influenza delle diverse pressioni nella distribuzione della corrente tra le celle unitarie, bdilbariShifa Mussa due celle unitarie collegati in parallelo, e diverse pressioni vengono applicate (0,66 MPa e 1.32MPa), rilevare una distribuzione di corrente nella cella tra i due (come mostrato di seguito). dalla figura si può vedere dalla cella a causa della pressione di 0,66 MPa impedenza è piccola, quindi è significativamente superiore alla corrente della batteria sotto 1.32MPa, batteria risultante 0.66MPa sarà addebitata inferiore 1.32MPa batteria SoC ad uno stato superiore, portando al fallimento della vita batteria sotto 0.66MPa accelerazione goccia. questo può essere dimostrato dai risultati del modello test f, ciclico ciclico inferiore 0.66MPa 1.32MPa batteria batteria tasso capacità di ritenzione è molto più elevato, ma con la batteria 1.32MPa L'abbassamento declino capacità velocità associata 0.66MPa 0.66MPa e capacità della batteria cella di due diminuzione parallela giù molto vicino, indicando che la pressione differenziale corrente dovuta alla distribuzione non uniforme della batteria non influenza significativamente la velocità di abbassamento guasto, guasto della batteria goccia velocità è influenzato principalmente dalla batteria sotto pressione.
In passato spesso preoccupati che la temperatura, velocità di scarico e della profondità di scarica della batteria declino giù velocità, ma studi bdilbariShifa Mussa indica che la batteria è sottoposta a pressione meccanica altrettanto importante influenza sul ioni di litio goccia guasto della batteria saranno studiati essa mostra che per NCM111 batteria / grafite 1.32MPa è una buona pressione, la pressione è troppo grande o troppo piccolo può portare alla capacità della batteria agli ioni di litio durante il ciclo di declino accelerato goccia, suggerendo che dobbiamo anche concentrarsi sul processo di progettazione batteria al litio contenitore metallico batteria pressione ed una struttura di pacco batteria per batterie e l'influenza esercitata dalla vita ciclo cellulare di una batteria agli ioni di litio, per l'ottimizzazione mirata.
