Uma bateria de iões de lítio positivo e eléctrodos negativos e um separador que tem uma estrutura porosa, a porosidade e tortuosidade do separador e os eléctrodos e os outros parâmetros + difusão nela tem algum impacto sobre a Li. Devido a um esforço mecânico irá porosidade e tortuosidade do material poroso ter um certo impacto, a tensão mecânica pode afectar a taxa de Li + difusão nos eléctrodos positivo e negativo e um separador, afectando assim a eficácia electroquímica de baterias de lítio, que no artigo "forte milagre mecânico -? 'pressão modelo redução electroquímica 'Efeito de propriedades eléctricas da bateria de iões de lítio "para fazer uma discussão detalhada. afectar adversamente pressão mecânica externa excessiva enquanto baterias de iões de litio têm um desempenho electroquímico, mas em lítio produção efectiva baterias de iões de usar a estrutura mais dura desenho, a pressão mecânica é baterias de lítio em utilização é difícil de evitar, portanto, precisam de uma compreensão mais detalhada da influência da pressão gerada propriedades eléctricas de baterias de iões de lítio, e iões de lítio guia concepção da bateria.
Recentemente, KTH de bdilbari Shifa Musa et ai. No caso de capacidades de bateria de iões de lítio sob queda de pressão diferente e aumento da queda da resistência interna estudos detalhados realizados, descobriram que como a pressão aumenta, Li + impedância difusão na bateria aumentou significativamente, é claro, a pressão mecânica não é nada bom, bdilbari Shifa Musa encontrado pressão 1.3MPa pode ajudar a reduzir a perda de Li activo, abrandar a velocidade de declínio da capacidade da bateria de iões de lítio.
Experiência bdilbariShifa Musa como uma única camada de células / grafite NCM111 como o objecto de pesquisa, informação materiais anódicos A tabela a seguir, o separador de célula de teste é Celgard 2320 separador com uma espessura de 20um, uma porosidade de 39%. Preparação de células após o poço é fixada por meio mostrados abaixo, e a aplicação de pressão correspondente (0,66, 0,99, 1,32 e 1.98MPa).
A figura abaixo mostra o novo eletrodo de dados EIS EIS em diferentes pressões, a partir da figura podemos primeira note que a parte real da curva de interceptação (eixo X) apenas com a maior pressão tem sido algum impacto, a investigação sobre o diafragma isto aumenta a parte da superfície da impedância é derivado principalmente a partir da membrana de frequência intermédia e baixa frequência curva de difusão semi-circular com o aumento da pressão, tem um certo aumento, indicando que o eléctrodo de difusão de interface e cinética electroquímicos a pressões mais elevadas são foi inibida, a fim de aumentar a resistência interna da bateria a uma pressão diferente 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.
Após o ciclo positivo (inferior painel a) e negativa (painel inferior, b) por análise EIA descoberta loop pode ser visto para aumentar em virtude da resistência interna da bateria de iões de lítio, principalmente, da resistência óhmica positiva e negativa e um aumento da impedância troca de carga, e o eléctrodo negativo a difusão Li + aumenta a impedância.
Embora a pressão resistindo da bateria irá produzir um efeito significativo, mas a pressão pareceu influenciar a capacidade da bateria de lítio é mínimo, por cada aumento de 50% na pressão na taxa de 3C, a capacidade só diminuiu cerca de 1,2% e os ensaios de ciclo sob diferentes pressões mostram após o que a pressão é gerada para a capacidade do declínio bateria de iões de lítio para baixo um efeito significativo. a figura a seguir uma para afectar uma pressão diferente sobre o declínio da capacidade da bateria para baixo iões de lítio, pode ser visto através 3C de descarga 600 ciclos, a capacidade de pressão da bateria de iões de lítio produziu uma redução significativa em termos de impacto de queda (pequena a grande declínio da capacidade é para baixo, respectivamente 1.32MPa<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.
A fim de analisar a causa da falha de iões de lítio gota a capacidade da bateria, bdilbariShifa Musa bateria de iões de lítio foi desmontada após o ciclo, e os eléctrodos positivos e negativos foram testados, a figura abaixo mostra a curva de diferencial de tensão negativa. A partir da curva da FIG. A nossa pode ser visto, um novo pico a cerca de eléctrodo 60mAh / g, é deslocado para a 20-40mAh / g, indicando a presença de Li perda de atividade, e ciclo celular compensar menos 1.32MPa, Li mostrou perda de actividade mínima com diferentes pressões a distância entre a / g pico 90-100mAh / g após o eléctrodo negativo pico ciclo 20-40mAh não é alterada, uma ciclos diferentes de pressão não mostrou nenhum efeito significativo sobre a perda de material activo do eléctrodo negativo.
A figura a seguir mostra as curvas de teste de capacidade para os eletrodos positivos e negativos A partir da figura, pode-se observar que quase nenhuma perda de material ativo ocorre no eletrodo NCM111 após o ciclo, enquanto o eletrodo negativo está circulando em torno do eletrodo negativo após todos os ciclos. Perda de material, que é consistente com a análise anterior.Em resumo, 1.32MPa pressão para reduzir o declínio da capacidade da bateria de íon de lítio é o principal mecanismo de ação para reduzir a perda de Li ativo.
A figura a seguir mostra uma imagem SEM do separador após o ciclo sob diferentes pressões (a98.98 MPa, b 1.32 MPa, c 0.99 MPa, d 0.66 MPa, e novo diafragma) .A partir da figura pode ser visto que o diafragma circulatório ocorreu. Diferentes graus de fenômeno de células fechadas parciais, que causam aumento da densidade de corrente local, aceleram o declínio da vida útil da bateria de íons de lítio.A condição de célula fechada do diafragma pode ser julgada pela resistência ôhmica do diafragma (f) e pode ser vista em 1.32MPa A resistência ôhmica do diafragma circulatório é mínima, mas bdilbari Shifa Mussa acredita que o obturador do septo é causado principalmente pelo produto de decomposição do eletrólito durante o decaimento circulatório.
A partir dos resultados experimentais acima, verificou-se que externo gota queda de pressão mecânica vai ter um efeito significativo sobre a bateria de lítio impedância e a capacidade, e haverá uma variação de pressão no interior do núcleo entre a bateria eléctrica e um conjunto de baterias de células de iões de lítio fenómeno, resultando, assim, na distribuição desigual da diferença de velocidade corrente e o envelhecimento, o que vai acelerar a vida deterioração da velocidade de descida do bloco da bateria, a fim de investigar a influência de diferentes pressões na distribuição de corrente entre as células unitárias, bdilbariShifa Mussa duas células unitárias ligados em paralelo, e diferentes pressões são aplicadas (0,66 MPa e 1.32MPa), detectando uma distribuição de corrente na célula entre os dois (como mostrado abaixo). a partir da figura, podemos ver na célula devido à pressão de 0,66 MPa impedância é pequena, por isso é significativamente mais elevada do que a bateria de corrente sob 1.32MPa, 0.66MPa bateria resultante será cobrado em menor do que 1.32MPa bateria SoC para um estado mais elevado, o que leva à falha da vida da bateria em aceleração gota 0.66MPa. Isto pode ser comprovado a partir dos resultados do padrão de teste f, cíclica cíclica inferior a 0.66MPa 1.32MPa taxa de retenção da capacidade da bateria da bateria é muito mais elevado, mas com o 1.32MPa bateria O abaixamento declínio da capacidade velocidade 0.66MPa associado e 0.66MPa capacidade da bateria de células de duas declínio paralelo para baixo muito perto, o que indica que a pressão diferencial de corrente, devido à distribuição desigual da bateria não afecta significativamente a velocidade de descida falha, gota a falha da bateria A velocidade é afetada principalmente pela pressão na bateria.
No passado, muitas vezes causa essa temperatura, a taxa de descarga e a profundidade de descarga da bateria para baixo declínio velocidade, mas estudos bdilbariShifa Musa indica que a bateria é sujeita a uma pressão mecânica influência igualmente importante sobre o ião de lítio gota a falha da bateria serão estudados ele mostra que para NCM111 1.32MPa bateria / grafite é uma boa pressão, a pressão é demasiado grande ou demasiado pequeno pode conduzir a capacidade da bateria de iões de lítio durante o ciclo de declínio acelerado gota, sugerindo que também precisa de se concentrar no processo de criação de iões de lítio habitação mecânica bateria de pressão e uma estrutura de bateria para baterias e a influência exercida pela vida do ciclo celular de uma bateria de iões de lítio, para optimização alvejado.
