Una batería de iones de litio positivo y electrodos negativo y un separador que tiene una estructura porosa, la porosidad y tortuosidad del separador y los electrodos y otros parámetros + difusión en la misma tienen algún impacto en Li. Debido a la tensión mecánica se porosidad y tortuosidad del material poroso tener un cierto impacto, el estrés mecánico puede afectar la tasa de Li + difusión en los electrodos positivo y negativo y un separador, lo que afecta el rendimiento electroquímico de baterías de iones de litio, que en el artículo "fuerte milagro mecánico -? modelo de reducción electroquímica 'presión 'efecto de las propiedades eléctricas de la batería de iones de litio "para hacer una discusión detallada. afectar negativamente a la presión mecánica externa excesiva, mientras que las baterías de iones de litio tienen un rendimiento electroquímico, pero en la producción real de litio baterías de iones de usar más estructura dura diseño, la presión mecánica es baterías de iones de litio en uso es difícil de evitar, por lo que necesitamos una comprensión más detallada de la influencia de la presión generada propiedades eléctricas de las baterías de iones de litio, y de iones de litio guía de diseño de la batería.
Recientemente, KTH de bdilbari Shifa Mussa et al. En el caso de capacidades de batería de iones de litio bajo diferentes caída de presión y aumento de la disminución de resistencia interna estudios detallados realizados, se encontró que a medida que la presión aumenta, la impedancia de difusión Li + en la batería aumentó significativamente, por supuesto, la presión mecánica no es nada bueno en absoluto, bdilbari Shifa Mussa encontró presión 1.3MPa puede ayudar a reducir la pérdida de Li activo, ralentizando la velocidad de la batería de iones de litio capacidad declive.
Experimento bdilbariShifa Mussa como una sola capa de células / grafito NCM111 como el objeto de investigación, los materiales de información de ánodo la siguiente tabla, el separador de célula de prueba es Celgard 2320 separador con un espesor de 20 um, una porosidad de 39%. Preparación de células Después de la fijación, fíjelo con el dispositivo que se muestra en la figura siguiente y aplique la presión correspondiente (0,66, 0,99, 1,32 y 1,98 MPa).
La siguiente figura muestra los datos EIS del nuevo electrodo bajo diferentes presiones. De la siguiente figura, podemos observar primero que las intersecciones de la curva y la parte real (eje X) se ven afectadas solo por la presión más alta. esto aumenta la parte de superficie de la impedancia se deriva principalmente de la frecuencia intermedia de la membrana y de baja frecuencia curva de difusión semicircular con el aumento de la presión, tiene un cierto aumento, lo que indica que el electrodo de difusión de interfaz y la cinética electroquímicos a presiones más altas son Después de ser restringido, el orden de aumento de la resistencia interna de la batería bajo diferentes presiones es 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.
Después de que el ciclo positivo (panel inferior a) y negativo (inferior panel b) para el análisis de EIS bucle descubrimiento puede verse a aumentar debido a la resistencia interna de la batería de iones de litio principalmente de la resistencia óhmica positivo y negativo y un aumento de la impedancia de intercambio de carga, y el electrodo negativo La resistencia a la difusión de Li + aumenta.
Aunque la presión de resistencia de la batería producirá un efecto significativo, pero la presión parece influir en la capacidad de la batería de iones de litio es mínimo, por cada aumento de 50% en la presión a una velocidad 3C, la capacidad sólo disminuyó aproximadamente 1,2% y las pruebas de ciclo bajo diferentes presiones mostrar después se genera la presión para la capacidad de la batería disminución de iones de litio abajo de un efecto significativo. la siguiente figura un afectar a una presión diferente en la disminución de capacidad de la batería hacia abajo los iones de litio, puede ser visto a través de 3C descarga de 600 ciclos, la capacidad de presión de la batería de iones de litio La disminución tiene un efecto significativo (la disminución de capacidad de pequeña a grande es de 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.
Con el fin de analizar la causa de la falla de litio-ion gota capacidad de la batería, la batería de iones de litio bdilbariShifa Mussa fue desmontado después del ciclo, y se pusieron a prueba los electrodos positivo y negativo, la siguiente figura muestra la curva de diferencia de voltaje negativo. Partir de la curva de la Fig. Nuestra puede verse, un nuevo pico a aproximadamente electrodo 60mAh / g, se desplaza a la 20-40mAh / g, que indica la presencia de la pérdida de Li de la actividad, y el ciclo celular compensado menos 1.32MPa, Li mostró pérdida de actividad mínima a diferentes presiones La distancia entre el pico de 20-40 mAh / gy el pico de 90-100 mAh / g del electrodo negativo después del ciclo no cambió, lo que indica que los diferentes ciclos de presión no tendrán un efecto significativo en la pérdida de material activo del electrodo negativo.
La siguiente figura muestra el electrodo positivo y la curva de ensayo de capacidad de electrodo negativo, se puede observar en la figura después del ciclo de NCM111 material activo de electrodo es casi sin pérdida ocurre, el electrodo negativo después del ciclo, todos los ciclos de presión negativas han tenido lugar en aproximadamente 4% de la actividad pérdida de material, lo cual es consistente con el análisis anterior. en vista de resumen, la reducción de capacidad de la batería principal función de iones de litio 1.32MPa presión disminuya hacia abajo mecanismo para reducir las pérdidas de actividad de Li.
A continuación se muestran las diferentes presiones (a1.98MPa, b 1.32MPa, c 0.99MPa, d 0.66MPa, e nuevo separador) del separador de la figura SEM después del ciclo, la membrana puede ser visto desde ciclos FIG han ocurrido después de diversos grados de fenómeno obturador parcial, que causa un aumento en la densidad de corriente local, la disminución hacia abajo la batería acelerada de iones de litio vida. el caso del separador de células cerradas puede ser juzgado a partir de la resistencia óhmica de la membrana (parte inferior F), se puede ver en 1.32MPa el ciclo mínimo diafragma ohmios de impedancia, pero que el obturador de membrana bdilbariShifa Mussa debido principalmente a los productos de descomposición del electrolito durante la desintegración ciclo hacia abajo causado.
De los resultados experimentales anteriores, se encontró que la gota de caída de presión mecánica externa tendrá efecto significativo en la batería de iones de litio de la impedancia y la capacidad, y no habrá una variación de presión en el interior del núcleo entre la batería eléctrica y un paquete de batería de la célula de iones de litio fenómeno, lo que resulta en una distribución desigual de la diferencia de velocidad actual y el envejecimiento, lo que acelerará la vida decaimiento de la velocidad de descenso de la batería, con el fin de investigar la influencia de diferentes presiones en la distribución de corriente entre las celdas unitarias, bdilbariShifa Mussa dos celdas unitarias conectados en paralelo, y diferentes presiones se aplican (0,66 MPa y 1.32MPa), la detección de una distribución de corriente en la celda entre los dos (como se muestra a continuación). a partir de la figura podemos ver en la célula debido a la presión de 0,66 MPa impedancia es pequeño, por lo que es significativamente mayor que la actual de la batería bajo 1.32MPa, la batería resultante 0.66MPa se cobrará a menor que 1.32MPa batería SoC a un estado superior, lo que lleva al fracaso de la vida de la batería bajo gota aceleración 0.66MPa. Este punto puede confirmarse a partir de los resultados de la prueba en la siguiente figura f, 1.32MPa bajo el ciclo de la batería, que el ciclo de retención de capacidad de la batería de 0.66MPa es mucho más alto, pero con una batería de 1.32MPa La disminución disminución de la capacidad de velocidad 0.66MPa asociado y 0.66MPa capacidad de la batería de células de dos disminución paralela hacia abajo muy cerca, lo que indica que la presión diferencial de corriente debido a la distribución desigual de la batería no afecta significativamente el fracaso velocidad de descenso, la caída de fallo de la batería La velocidad se ve afectada principalmente por la presión en la batería.
En el pasado, a menudo preocupa que la temperatura, la velocidad de descarga y la profundidad de descarga de la disminución de la batería hacia abajo velocidad, pero los estudios bdilbariShifa Mussa indica que la batería está sometido a presión mecánica igualmente importante influencia sobre la caída de fallo de la batería de iones de litio será estudiado Esto demuestra que para NCM111 1.32MPa batería / grafito es una buena presión, la presión es demasiado grande o demasiado pequeño puede conducir a la capacidad de la batería de iones de litio durante el ciclo de caída de disminución acelerada, lo que sugiere que también hay que centrarse en el proceso de diseño de la batería de iones de litio El efecto de la tensión mecánica de la celda de la batería y la estructura del paquete de la batería en la celda y la celda de la batería para la vida útil del ciclo de la batería de iones de litio, la optimización dirigida.
