Lithium-Ionen-Batteriezelle während des Zyklus wird durch kontinuierliche reversible Kapazität sinkt nach unten begleitet werden, was zu einem Lithium-Ionen-Batterieausfall, was zu einer Lithium-Ionen-Batterie reversibel mehr Kapazitätsfaktor sinkt nach unten, in der Regel glauben, dass wir auch weiterhin WäRE-Film wachsen zu Lithiumionen führen Zell Rückgang Faktoren fallen zusätzlich strukturellen Zerfall reversible Kapazität positives Elektrodenmaterial verringert wegen und die negative Lithiumelektrode ist eine Hauptursache der Analyse des Lithium-Ionen-Batteriekapazitätsabfall Rückgangs, aber spezifisch für das jeweilige System und der besonderen Bedarf für die Verwendung Sexuelle Analyse.
Kürzlich Yanggao Peking Jiaotong University (der erste Autor) und Jiuchun Jiang (korrespondierender Autor), der für NCM / Graphit-Batterien in 0-20%, 20%, 40%, 40% bis 60%, 60%, 80%, 80 Im Bereich von% -100% und 0-100% SoC wurde der Zerfallsmechanismus des Zyklus bei 6C-Rate analysiert, wobei festgestellt wurde, dass der Zyklus zwischen 0-20% dazu führte, dass die Lithiumionenbatterie mehr Innenwiderstand und weniger erzeugte. Der Kapazitätsverlust während des 80-100% -Zyklus wird zu einem größeren Kapazitätsverlust der Batterie führen.Die Mechanismusuntersuchung des Zerfalls zeigt, dass das Verhältnis von positivem aktiven Materialverlust und aktivem Li-Verlust bei 100% DOD vergleichbar ist, jedoch bei 20 Unter% DOD ist der Hauptgrund für den Rückgang der Lithium-Ionen-Batterie der Verlust von aktivem Li.
Batterietestparameter in der folgenden Tabelle verwendet wird, die Batteriekapazität 8Ah, NCM positiven Elektrodenmaterial, die negative Elektrode ein Material auf Graphitbasis. Arbin Tests die Testausrüstung verwendet wird, der gesamte Zyklus der Batterie wird nach links in einer 25 ° C Inkubator Temperatur reduziert Die Auswirkungen auf den Akkuladestand.
Zirkulieren in der Lithium-Ionen-Batterie in verschiedenen SoC Bereichsdaten unten gezeigt ist, zum Vergleich der Leistung des Zellzyklus und 20% DOD die Entladungstiefe 100% DOD, 5 des 20% DOD als Zyklus äquivalent Zyklus (Gesamtentladungs Kapazität entsprechend 100% der DOD), aus Fig Abnahme seit der Absenkgeschwindigkeit und langsame Geschwindigkeit in der Zirkulation von '80%, 100% bzw. '>' 20%, 40%, '>' 40% 60% gesehen werden ' ≈'60%, 80% '>' 0, 20%‘, die drei Zwischenbereich in dem SoC Rückgang Senkgeschwindigkeit ist sehr eng. 100% DOD und 80% SoC-100% SoC Zyklus Batteriekapazität Geschwindigkeit nach unten sinken deutlich schneller als andere Zellzyklen 20% DOD.
Yang Gao Pulsstrom-Verfahren der Änderung des Batterie-Innenwiderstandes in der Zirkulationsmessung aufgrund von unterschiedlichen Ansprechgeschwindigkeiten unterschiedliche interne Impedanz der Lithiumionen-Batterie, im Allgemeinen auf den schnellsten ohmschen Widerstand entsprechen, so daß 10mS Größe der gemessenen Impedanz überwiegend ohmschen Widerstand, desto langsamer ist die Reaktionszelle Polarisationswiderstand, Impedanz und enthält daher 10 ms, nachdem die Batterie Polarisationswiderstand und die ohmschen Widerstand, es kann internen ohmschen Widerstand und der Polarisationswiderstand der Lithiumionenbatterie auf diesen Merkmalen beruhen getrennt.
Aus den Testergebnissen der Fig Ansicht, desto kleiner ist die Batterie ohmschen Widerstand in der Schleife ändert, wird der ohmsche Widerstand der Batterie 100% DOD und 0-20% SoC Zyklus Anstiegsbereich als andere Zellen, aber im Gegensatz dazu die Batteriepol Impedanzerhöhung ist signifikanter, aus der Figur erhöht sich die maximale Polarisationswiderstand ist die 100% DOD der Batterie zu sehen ist, während bei 20% DOD Zyklus Batteriepolarisationswiderstand 0-20% SoC Zellzyklus erhöht das Maximum.
Nach Beendigung des Testzyklus, Yang Gao die Batterie mit einer Rate 0,05C kleinen Kapazitätstests, um den Einfluss der Polarisationsfaktor zu eliminieren, um die maximale Kapazität Cmax umkehrbar zu erhalten, und dann mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten entladen wurden, mit einer maximalen Kapazität reversible die Fähigkeit, bei verschiedenen Vergrößerungen wurde reduzierte Dynamik Closs Kapazitätsverlust von den Testdaten in Fig Ansicht Subtrahieren verursacht, der irreversible Kapazitätsverlust bei dem maximal 80% SoC-100% SoC höchstens Zellzyklus, 0% -20 Mindest% Maximum SoC Zyklus irreversiblen Kapazitätsverlust der Batterie, kann es aus der Figur b gefunden werden, die Kapazitätsverlust 0% bis 20% SoC Zellzyklus Dynamik, da sie eine Verschlechterung der maximalen führen. dies deutet darauf hin, dass in hohem Taktbereich SoC eine Lithium-Ionen-Batterie wird einen großen irreversible Kapazitätsverlust verursachen, im niedrigen Bereich SoC zirkuliert, wird eine Lithium-Ionen-Batterie führt Dynamik zu sinken nach unten ist ernster.
Um den Mechanismus zu verursachen, die Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie abnehmend bis Zyklen in verschiedenen SoC Fenstern Yanggao Verwendung inkrementales Volume-Verfahrens und ICA-Methode DVA Differenzspannung Lithiumionen-Batterie wird analysiert, zuerst eine Dreielektrodenzelle gemessen Methoden zu analysieren, Vollzelle positive Elektrode, die negative Elektrode während des Spannungsänderung Laden und die positive Elektrode, eine negative Elektrode bzw. der vollständigen Zelle dV / dQ und dQ / dV-Kurve (unten, interessierte Freunde können unsere vorherigen Artikel „ein Amway sehen starker Rückgang Niederzug Analyzer --dV / dQ curve „), von B in Fig Vollzellen zu erkennen gab es zwei Hauptpeaks in erster Linie wird die Vollzelle drei Hauptreaktionszone, unterteilt, in denen Die Hauptpeaks beider sind von der negativen Elektrode.Der Autor teilt die dV / dQ-Kurve in mehrere Teile in der folgenden Abbildung b entsprechend der Position des charakteristischen Peaks.
Variation Tafeln a und b zeigen die Batterie unter verschiedenen aktiven Li Verlust dV / dQ-Kurve, aus der Figur kann eine wesentliche Änderung nicht auftritt positive Spannungskurve an der aktiven Li Verlust der Lithium-Ionen-Batterie zu sehen ist, die negative Kurve Rechtsverschiebung auftritt, kann b aus Figur durch die zwei negativen Abweichung Gipfel erzeugt tritt ein Gesamtanstieg unter Verlust von Li nach rechts, und die Änderung auftritt in Form gekennzeichnet gesehen werden. die Figuren c und d die positive Elektrodenreaktion sind Wirkung der aktiven Materialverlust Spannungskurve aus der Abbildung ergeben, können die positive Elektrode Aktivmaterialverlust von nicht auf volle Batteriespannung Kurveneffekt zu sehen ist, und eine negative Kurve, während die charakteristischen Peaks dV / dQ Kurve auch keine signifikante Veränderung ist, vor allem, weil eine Lithium-Ionen-Batterie ist eigentlich aktive Li unzureichend ist, und daher die positive, aktive Elektrodenmaterialverlust einen großen Einfluss auf die Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie ist Teil der gleichen Ansicht nicht der negativen Elektrode Verlust aktiven Material haben, einen erheblichen Überschuß der negativen Elektrode somit in einem Zyklus eine bestimmte Menge an haben die Fähigkeit, nicht eine wesentliche Änderung in der gesamten Batterie zu produzieren, aber es kann dazu führen, Offset und reduziert den Bereich der charakteristischen Spitze dV / dQ Kurve auftritt.
Aus den obigen Daten, Yanggao aktiven Li Verlust in Höhe Vertretern PEarea I und III NEpeak Kapazität und NEpeak II Lithiumionen-Batterie betrachtet, stellt PEarea II Kapazität hauptsächlich den aktiven Materialverlust der positiven Elektrode, NEpeak I der Höhe und die Kapazität Hauptreaktion die negativen, aktiven Elektrodenmaterialverluste.
Änderungen während des Zyklus charakteristische Peaks zeigt die Lithium-Ionen-Batterie, die Variation von Fig. PEareaII in einem Zyklus zeigt an, dass der Haupt positiven, aktiven Elektrodenmaterialverlust, die Hauptreaktion b in Fig Li Verlust der Aktivität, aus der Zeichnung sein kann, siehe die Batterie positiver Elektrodenaktivmaterialverlust von 100% DOD maximalen Zyklus und 20% DOD des aktiven Zellzyklus ist der maximale Verlust von Li, während der Verlust an aktivem Li in Zirkulation zu beschleunigen, positiven, aktiven Elektrodenmaterialverlust ständig abbremst Dies zeigt an, dass der Hauptfaktor, der Verlust der aktiven Li 20% DOD der Batteriekapazität Abfall führt zu einem Versagen ist. e und f jeweils die Variation NEpeak I Fig Höhe und Kapazität der Reaktion der negativen, aktiven Elektrodenmaterialverlust darstellen, kann aus der Figur zu sehen ist. 0-20% der Zirkulationsschleife der Batterie wird negativeren Elektrodenaktivmaterialverlust sein, aber im Vergleich zu der Aktivität von Li Verlust und Verlust des positiven aktiven Materials, wobei die negativen, aktiven Elektrodenmaterialverluste sind immer noch wesentlich kleiner, was darauf hindeutet, dass in NCM / Graphit-Batterien Der Verlust von negativem aktivem Material ist nicht der Hauptfaktor, der zu einem Rückgang der reversiblen Kapazität führt.
Insgesamt 20% DOD Zyklus für die Batterie, ist der Verlust des aktiven Li ist der wichtigste Faktor, um auf die reversiblen Kapazität zu sinken führt, und für 100% DOD-Cycle-Batterien, sind das positive Elektrodenaktivmaterial und Li Verluste das Ergebnis seines Aktivitätsverlustes der reversiblen Kapazität Ein wichtiger Faktor für den Rückgang.
Yang Gao's Arbeit zeigt, dass verschiedene Nutzungssysteme zu unterschiedlichen Zerfallsmechanismen führen: Die Batteriekapazität von Zyklen mit 20% DOD ist langsamer, aber der Innenwiderstand steigt schneller an, aber sowohl der Kapazitätsverlust als auch der Innenwiderstand nehmen zu. der Verlust des aktiven Li langsamer als die 100% DOD der Batterie. für 20% DOD-Cycle-Batterien, ist die Hauptursache des irreversiblen Kapazitätsverlustes, der Verlust eines aktiven Materials und Li Verlust von 100% DOD Batterie positiven Elektrodenaktivzyklen sind reversible Kapazität der Batterie Der Hauptgrund für den Rückgang.
