리튬 이온 포지티브 배터리 및 음극 및 다공성 구조, 세퍼레이터의 공극률 및 비틀림 및 전극과 다른 파라미터를 갖는 세퍼레이터 + 확산층은 내부에 다공성 물질의 일부 기공이됩니다 기계적 응력으로 인해 리튬에 미치는 영향.과 비틀림을 갖 ? 전기 화학적 환원 모델 '압력 - 특정 효과를 가지고, 기계적 응력 리 + 확산 양극과 음극의 속도와 분리함으로써, 리튬 이온 전지의 전기 화학적 성능 문서 "강한 기계적 기적에서는 영향을 미치는 영향을 미칠 수있다 "리튬 이온 전지"의 전기적 특성에 미치는 영향은 리튬 이온 전지는 전기 화학적 성능을 동시에 악영향 과도한 외부 기계적 압력에 영향을 미친다. 상세한 설명을 할 수 있지만, 실제 생산 리튬의 이온 전지보다 단단한 구조를 사용 설계는 기계적 압력을 사용하는 리튬 이온 전지를 피하기 어렵고, 그래서 우리는 리튬 이온 전지, 리튬 이온 전지의 설계 지침의 전기 특성을 발생하는 압력의 영향의보다 상세한 이해가 필요하다.
최근, 등 KTH bdilbari의 시파 무사 알. 다른 압력 강하 및 내부 저항 감소의 증가 수행 상세한 연구하에 리튬 이온 전지의 용량의 경우, 발견 전지 내의 압력이 증가함에 따라, 리튬 이온 확산 임피던스 물론, 기계적 압력이 전혀 좋지 않습니다, 크게 증가, bdilbari 시파 무사는 1.3MPa의 압력이 감소 용량 리튬 이온 배터리의 속도를 늦추고, 활성 리튬의 손실을 줄일 수 있습니다 발견했다.
연구 대상인 NCM111 / 흑연 세포의 단일 층과 같은 실험 bdilbariShifa 무사는 정보 음극 활물질은 다음 표는 테스트 전지 세퍼레이터는 20um의 두께, 39 %의 다공성을 가진 셀 가드 2320 세퍼레이터이다. 전지의 제조 웰은 아래 방법에 의해 고정하고, 해당 압력 (0.66, 0.99, 1.32 및 1.98MPa)을인가 한 후.
다음 그림은 서로 다른 압력에서 새 전극의 EIS 데이터를 보여줍니다. 아래 그림에서 곡선의 절편과 실수 부분 (X 축)이 가장 높은 압력에 의해서만 영향을 받는다는 것을 알 수 있습니다. 표면의 임피던스 증가는 주로 다이어프램 때문이며 중주파의 반원형 및 저주파 확산 곡선은 압력이 증가함에 따라 증가하며 이는 전극의 계면 역학 및 전기 화학적 확산이보다 높은 압력에 있음을 나타냅니다. 억제 된 후에, 상이한 압력 하에서의 전지의 내부 저항의 증가 순서는 1.32 MPa였다.<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.
EIS 검색 루프 분석에 대한 긍정적 인 사이클 (하부 패널 (A))과 음극 (하판 b) 후에 주로 양극과 음극 옴 저항에서 리튬 이온 전지의 내부 저항이 증가 된 전하 교류 임피던스 및 음극으로 인해 증가하는 것으로 할 수있다 Li + 확산 저항이 증가합니다.
전지의 내압은 상당한 효과를 생성하지만, 압력 3C 속도로 압력이 각각 50 %의 증가를 최소한 인 리튬 이온 전지의 용량에 영향을 보였지만, 용량은 약 1.2 % 감소되며, 다른 압력 하에서 사이클 시험을 보여준다 압력이 상당한 영향 아래 리튬 이온 전지 거부의 용량에 대해 생성 된 후에. 다음도 A를 리튬 이온을 내려 배터리 용량의 감소에 상이한 압력에 영향을 미치는, 600 사이클, 리튬 이온 전지의 고압 방전 용량 (3C)를 통하여 알 수있다 감소는 중요한 영향을 미쳤습니다 (소규모에서 대형으로의 용량 감소는 1.32MPa입니다<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.
리튬 이온 전지의 용량 저하의 문제의 원인을 분석하기 위해, bdilbariShifa 무사 리튬 이온 전지의 사이클 후에 분해하여, 양극과 음극을 시험하고, 아래의 그림은 네거티브 전압 차 곡선을 나타낸다.도 5의 곡선에서. 우리를 알 수있는 새로운 피크가 약 60mAh / g을 전극 활성의 리튬 손실의 존재를 나타내는 20-40mAh / g으로 시프트하고, 세포주기가 1.32MPa를 상기 오프셋 리는 상이한 압력에서 최소 활성 손실을 보였다 사이클 후 음극의 20-40 mAh / g 피크와 90-100 mAh / g 피크 사이의 거리는 변하지 않았으며, 이는 상이한 압력 사이클이 음극의 활성 물질 손실에 유의 한 영향을 미치지 않음을 나타낸다.
다음 그림은 양극 및 음극의 용량 테스트 곡선을 보여줍니다.이 그림에서 사이클 후 NCM111 전극에는 활성 물질 손실이 거의 발생하지 않고 순환 후 약 4 %의 음극에 음극이 순환하는 것을 볼 수 있습니다. 이전의 분석과 일치하는 물질 손실 요약하면, 리튬 이온 배터리의 용량 감소를 줄이기위한 1.32MPa 압력의 주요 메커니즘은 활성 Li의 손실을 줄이는 것입니다.
다음 그림은 서로 다른 압력 (a1.98MPa, b 1.32MPa, c 0.99MPa, d 0.66MPa, 새 다이어프램)에서 사이클링 한 후의 분리기의 SEM 이미지입니다. 그림에서 순환 다이어프램이 발생했음을 알 수 있습니다. 국부적 인 전류 밀도를 증가시키는 부분 폐쇄 셀 현상의 정도는 리튬 이온 배터리의 수명 저하를 가속화합니다. 격막의 독립 셀 조건은 격막의 오믹 저항 (f)으로 판단 할 수 있으며 1.32MPa 미만에서 볼 수 있습니다 순환 다이어프램의 옴 저항은 미미하지만 bdilbariShifa Mussa는 중격 폐색 기가 순환 부식 과정에서 전해질의 분해 생성물에 주로 기인한다고 생각합니다.
위의 실험 결과에서 우리는 외부 기계적 압력이 리튬 이온 배터리의 임피던스 및 용량 저하에 중요한 영향을 미치고 리튬 이온 배터리 셀 내부 및 배터리 팩 셀 사이에 고르지 않은 압력이 있음을 발견했습니다. 따라서 단위 셀 bdilbariShifa 무사 개의 단위 전지 사이의 전류 분포에 상이한 압력의 영향을 조사하기 위해, 전지 팩의 하강 속도의 감쇠 수명을 가속화 현재 속도 차 노화의 불균일 한 분포의 결과로 현상 병렬로 접속하고, 다른 압력 (아래 참조) 둘 사이의 셀의 전류 분포를 검출 (0.66 MPa로하고 1.32MPa)에 적용된다. 우리는 세포에서 볼 수있는도에서 때문에 0.66 MPa의 압력으로 이 0.66MPa 낙하 가속도하에 배터리의 실패를 초래 1.32MPa, 0.66MPa 얻어진 전지를 높은 상태로 1.32MPa 배터리의 SoC보다 낮은 충전한다 하에서 현재 배터리보다 훨씬 높은 정도로 임피던스는 작다. 이 점은 배터리 용량 유지의 0.66MPa 사이클보다 배터리의 사이클에서 1.32MPa 배터리를 사용하여 다음 그림 f, 1.32MPa의 테스트 결과에서 확인할 수 있습니다. 하강 속도 용량 감소 연관된 0.66MPa 상하 두 개의 병렬 감소 0.66MPa 셀 배터리 용량 가까이 인해 전지의 치우침 현재 차압이 크게 저하 속도 장애에 영향을주지 않음을 나타내는 배터리 고장 드롭 속도는 주로 배터리 압력에 의해 영향을받습니다.
과거 우리는 종종 온도, 방전 속도와 속도까지 배터리 거부의 방전의 깊이를 관련되지만 bdilbariShifa 무사 전지가 연구 될 리튬 이온 배터리 오류 강하에 기계적 압력을 동등하게 중요한 영향을 받는다 나타내는 연구 그것은 압력이 우리는 또한 리튬 이온 배터리 설계 과정에 초점을 맞출 필요가 있음을 시사 하락 가속 드롭의주기 동안 리튬 이온 배터리 용량으로 이어질 수 너무 크거나 너무 작은 NCM111 / 흑연 배터리 1.32MPa위한 좋은 압력이 있음을 보여줍니다 리튬 이온 배터리 사이클 수명, 타겟 최적화를 위해 배터리 셀 및 배터리 팩 구조의 기계적 스트레스가 셀 및 배터리 셀에 미치는 영향.
