cellula di batteria agli ioni di litio durante il ciclo sarà accompagnata dalla capacità reversibile continuo diminuire giù, determinando il blocco batteria agli ioni di litio, con conseguente una batteria agli ioni di litio reversibile più capacità declinare basso fattore, generalmente noi crediamo continuiamo a crescere pellicola SEI portando a ioni di litio fattori declino cella goccia aggiunta degrado strutturale capacità reversibile materiale di elettrodo positivo a causa della diminuzione, e l'elettrodo negativo di litio è una delle principali cause di analisi della capacità della batteria declino goccia ioni di litio, ma specifiche per il particolare sistema e la particolare esigenza di utilizzo analitico.
Recentemente Yanggao Pechino Jiaotong University (il primo autore) e Jiuchun Jiang (autore corrispondente), che per le batterie / grafite NCM a 0-20%, 20%, 40%, 40% -60%, 60%, 80%, 80 e la% -100% 0-100% SoC, declino basso ciclo meccanismo stati analizzati sotto ingrandimento 6C, trovato tra 0-20% ciclo causerà una batteria agli ioni di litio genera più aumentata resistenza meno perdita di capacità, mentre il 80-100% in più del ciclo cellulare può portare alla perdita di capacità. studi meccanicistici mostrano declino giù, la proporzione di 100% di elettrodo positivo DOD perdite di materiale attivo e la perdita di Li attivo è paragonabile, ma 20 sotto% DOD, la principale causa di fallimento della batteria è un'attività ioni di litio Li abbassamento perdita.
parametri di prova batteria impiegati nella seguente tabella, la capacità della batteria di 8Ah, NCM materiale di elettrodo positivo, l'elettrodo negativo è un materiale a base di grafite. test Arbin usando l'apparecchiatura di prova, l'intero ciclo della batteria viene lasciata ad una temperatura di 25 ° C incubatore ridotto impatto sulla caduta di guasto della batteria.
Circola nella batteria agli ioni di litio in diversi dati dell'intervallo SoC mostrato sotto, per confrontare le prestazioni del ciclo cellulare, e il 20% DOD della profondità di scarica 100% DOD, 5 del DOD 20% come un ciclo equivalente ciclo (scarico complessiva capacità pari al 100% del DOD), si può vedere dalla diminuzione figura in quanto la velocità di abbassamento e bassa velocità nella circolazione dell '80%, 100%, rispettivamente, '>' 20%, 40%, '>' 40% 60%' ≈'60%, 80% '>' 0, 20%', i tre gamma intermedia nel declino SoC giù velocità è molto vicino. DOD e 80% SoC-100% della capacità della batteria ciclo SoC 100% declino discesa velocità Essere significativamente più veloce rispetto ad altre batterie del ciclo DOD al 20%.
impulso Yang Gao attuale metodo di misurare la variazione della resistenza interna della batteria nella circolazione, dovuti alla risposta differente velocità differente impedenza interna della batteria agli ioni di litio, generalmente corrispondente al più veloce resistenza ohmica, in modo che 10mS modulo dell'impedenza misurata prevalentemente resistenza ohmica, più lenta è la resistenza di polarizzazione cella di reazione, impedenza e quindi contiene 10mS dopo la resistenza di polarizzazione batteria e resistenza ohmica, può essere separato resistenza ohmica interna e resistenza di polarizzazione della batteria al litio sulla base di queste caratteristiche.
Dai risultati di vista figura, minore è la batteria resistenza ohmica nei cambiamenti ciclo, la resistenza ohmica della batteria 100% DOD e la gamma incremento ciclo SoC 0-20% rispetto a celle, ma al contrario, il polo per batteria aumento impedenza è più significativo, si può vedere dalla figura aumentare la resistenza massima di polarizzazione è la DOD 100% della batteria, mentre a batteria ciclo DOD resistenza di polarizzazione ciclo cellulare SoC 20% 0-20% Aumentare il massimo.
Dopo il completamento del ciclo di prova, Yang Gao la batteria ad una prova di piccola capacità tasso 0.05C, al fine di eliminare l'influenza del fattore di polarizzazione, ottenendo la massima capacità Cmax reversibile, e quindi sono state scaricate a velocità diverse, con una capacità massima reversibile dinamica sottraendo la capacità a diversi ingrandimenti stato ridotto Closs perdita di capacità causata dai dati di test in vista figura, la perdita di capacità irreversibile al massimo 80% SoC-100% SoC al massimo del ciclo cellulare, 0% -20 minimo% ciclo massimo SoC perdita irreversibile capacità della batteria, si può trovare dalla figura b, la perdita di capacità 0% -20% dinamiche del ciclo cellulare SoC perché causano deterioramento del massimo. questo suggerisce che in gamma alta ciclo SoC La batteria agli ioni di litio può causare una grande perdita di capacità reversibile e circolare nella gamma bassa SoC, che causerà il deterioramento delle caratteristiche dinamiche della batteria agli ioni di litio.
Metodi per analizzare il meccanismo che causa la capacità della batteria al litio diminuire giù cicli a finestra SoC differente, utilizzando Yanggao volume Metodo incrementale e batteria agli ioni di litio tensione differenziale metodo DVA ICA viene analizzato, prima di una cella a tre elettrodi viene misurati elettrodo positivo cellule piena, l'elettrodo negativo durante la carica variazione di tensione e l'elettrodo positivo, un elettrodo negativo, rispettivamente, della cella completa dV / dQ e curva dQ / dV (mostrato sotto, amici interessati possono vedere le nostre precedenti articoli "un Amway Un potente strumento di analisi del meccanismo di attenuazione - curva dV / dQ), dalla seguente figura b, possiamo vedere che ci sono due picchi principali nell'intera batteria, dividendo l'intera batteria in tre zone principali di reazione, e questo I picchi principali di entrambi sono dall'elettrodo negativo L'autore divide la curva dV / dQ in più parti nella seguente figura b in base alla posizione del picco caratteristico.
pannelli variazione ae b visualizza batteria sotto differente perdita Li attivo dV / dQ curva, dalla figura si può vedere un cambiamento significativo non si verifica alla curva tensione positiva perdita Li attivo della batteria agli ioni di litio, la curva negativo spostamento verso destra avverrà, b può essere visto dalla figura caratterizzato dal vertice due deviazione negativa ha prodotto un aumento complessivo avviene con perdita di Li verso destra, e cambiamento di forma verifica. FIGS ced sono la reazione elettrodo positivo effetto della curva tensione perdita materiale attivo risultante dalla figura è visibile l'elettrodo positivo perdita di materiale attivo alcun effetto sulla curva della tensione batteria piena ed una curva negativo, mentre i picchi caratteristici dV / dQ curva è inoltre alcun cambiamento significativo, soprattutto perché una batteria agli ioni di litio è effettivamente attivo Li è insufficiente, e quindi l'elettrodo positivo perdita di materiale attivo non avere un grande impatto sulla capacità della batteria agli ioni di litio è parte della stessa vista dell'elettrodo negativo perdita di materiale attivo di un eccesso significativo dell'elettrodo negativo quindi in un ciclo, di una certa quantità di non hanno la capacità di produrre un cambiamento significativo in tutta la batteria, ma può causare offset e ridurre l'area del picco caratteristico verifica curva dV / dQ.
Dai dati sopra riportati, Yanggao considerata attiva perdita Li in altezza rappresentanti PEarea I e la capacità e la batteria agli ioni di litio NEpeak II NEpeak III, capacità PEarea II rappresenta principalmente la perdita di materiale attivo dell'elettrodo positivo, NEpeak I di reazione principale altezza e capacità L'elettrodo negativo perdite di materiale attivo.
Cambiamenti durante il ciclo picchi caratteristici sotto mostra la batteria agli ioni di litio, la variazione della figura. PEareaII in un ciclo, indica che il principale elettrodo positivo perdita di materiale attivo, la reazione b principale nella figura Li perdita di attività, dal disegno può essere vedere la batteria elettrodo positivo perdita di materiale attivo 100% ciclo massima DOD, e il 20% DOD del ciclo cellulare attiva è la perdita massima di Li, mentre la perdita di Li in circolazione attiva accelerazione, elettrodo positivo perdita di materiale attivo è costantemente decelerando ciò indica che il fattore principale è la perdita di attivo Li 20% DOD delle batterie risultati goccia capacità di fallimento. eef rappresentano rispettivamente la variazione di altezza e la capacità di reazione dell'elettrodo negativo perdita di materiale attivo NEpeak i figura si può vedere dalla fig. 0-20% del ciclo circolante della batteria sarà elettrodo perdita più negativo materiale attivo, ma rispetto all'attività di perdita Li e perdita del materiale attivo positivo, l'elettrodo negativo perdite materiali attivi sono ancora molto piccolo, suggerendo che in batterie / grafite NCM l'elettrodo negativo perdita di materiale attivo non è reversibile capacità dei principali fattori di cattivo goccia.
ciclo DOD 20% complessiva per la batteria, la perdita di Li attivo è il fattore principale che porta a diminuire fino alla capacità reversibile, e per batterie a ciclo DOD 100%, il materiale attivo di elettrodo positivo e perdite Li sono il risultato della sua perdita di attività della capacità reversibile un fattore importante nel declino verso il basso.
Il lavoro di Yang Gao suggerisce che l'uso di sistemi diversi può portare a differenti meccanismo di rottura verso il basso, cicli a 20% declino capacità della batteria DOD più lentamente, ma aumentare più rapidamente della resistenza interna, ma se è consentito o resistenza interna aumenta dovrebbe scendere giù più lento del DOD 100% della batteria. per batterie a ciclo DOD 20%, la perdita di Li attivo è la causa principale della perdita di capacità irreversibile, la perdita di un materiale attivo e la perdita Li del 100% elettrodo positivo ciclo attivo batteria DOD sono capacità reversibile della batteria il fattore principale del declino verso il basso.
