pilas de iones de litio durante el ciclo será acompañado por capacidad reversible continua disminuyendo hacia abajo, resultando en un fallo de la batería de iones de litio, lo que resulta en una batería de iones de litio reversible más capacidad de rechazar abajo factor de, por lo general creemos que continuamos creciendo película SEI que conduce a los iones de litio factores de disminución de células adición gota decaimiento estructural capacidad reversible material de electrodo positivo debido a la disminución, y el electrodo negativo de litio es una causa importante de análisis de la disminución de iones de litio gota capacidad de la batería, pero específico para el sistema particular y la necesidad particular para su uso Análisis sexual
Recientemente la Universidad Jiaotong de Beijing Yanggao (el primer autor) y Jiuchun Jiang (autor correspondiente), que para las baterías / grafito NCM en 0-20%, 20%, 40%, 40% y 60%, 60%, 80%, 80 y el% -100% gama 0-100% SoC, Deterioro abajo ciclo mecanismo se analizaron bajo 6C ampliación, que se encuentra entre el bucle 0-20% provocará una batería de iones de litio genera más aumento de la resistencia menos pérdida de capacidad, mientras que el 80-100% más del ciclo celular puede conducir a la pérdida de capacidad. estudios mecanísticos muestran declive hacia abajo, la proporción de 100% electrodo positivo DOD pérdidas de material activo y la pérdida de Li activo es comparable, pero 20 En% DOD, la causa principal de la disminución de la batería de iones de litio es la pérdida de Li activo.
parámetros de prueba de la batería empleadas en la tabla siguiente, la capacidad de la batería de 8Ah, NCM material de electrodo positivo, el electrodo negativo es un material basado en grafito. pruebas Arbin usando el equipo de prueba, todo el ciclo de la batería se deja en una temperatura 25 ° C incubadora reducida El impacto en la descomposición de la batería.
Que circula en la batería de iones de litio en diferentes datos de rango SoC se muestra a continuación, por comparación del rendimiento del ciclo celular, y 20% DOD de la profundidad de descarga 100% DOD, 5 de la DOD 20% como un ciclo equivalente ciclo (descarga general capacidad equivalente a 100% de la DOD), puede verse en la figura descenso desde la velocidad de descenso y la velocidad lenta en la circulación de '80%, 100%, respectivamente, '>' 20%, 40%, '>' 40% 60% ' ≈'60%, 80% '>' 0, 20%', los tres rango intermedio en la disminución SoC abajo velocidad está muy cerca. SoC-100% de capacidad de la batería 100% DOD y 80% SoC ciclo declinar abajo velocidad significativamente más rápido que otros ciclos celulares 20% DOD.
pulso Yang Gao método actual de la medición del cambio de la batería de resistencia interna en la circulación, debido a la diferente respuesta velocidades diferentes impedancia interna de la batería de iones de litio, que corresponde generalmente a la resistencia óhmica más rápido, de modo que 10mS magnitud de la impedancia medida predominantemente resistencia óhmica, más lenta es la celda de reacción resistencia a la polarización, la impedancia y por lo tanto contiene 10mS después de la resistencia a la polarización de la batería y la resistencia óhmica, se puede separar resistencia óhmica interna y resistencia a la polarización de la batería de iones de litio basado en estas características.
A partir de los resultados de la prueba de vista la figura, la batería más pequeña la resistencia óhmica en los cambios de bucle, la resistencia óhmica de la batería 100% DOD y 0-20% Gama de aumento ciclo de SoC que otras células, pero en contraste, el polo de la batería aumento de impedancia es más significativo, se puede ver en la figura aumentar la resistencia máxima de polarización es la DOD 100% de la batería, mientras que al ciclo celular SoC 0-20% ciclo de la batería DOD resistencia de polarización 20% aumentar al máximo.
Después de la terminación del ciclo de prueba, Yang Gao la batería a una prueba de pequeña capacidad 0.05C tasa, con el fin de eliminar la influencia del factor de polarización, la obtención de la capacidad reversible máximo Cmax, y luego fueron dados de alta a tasas diferentes, con capacidad máxima reversible dinámica restando la capacidad a diferentes aumentos se redujo Closs pérdida de capacidad causada partir de los datos de prueba en vista figura, la pérdida de capacidad irreversible en el máximo SoC-100% SoC 80% como máximo del ciclo celular, 0% -20 ciclo máximo SoC pérdida de capacidad irreversible mínimo% de la batería, que se puede encontrar a partir de la figura b, la pérdida de capacidad 0% dinámica del ciclo -20% de células SoC debido a que causan deterioro de la máxima. esto sugiere que en alta ciclo SoC gama una batería de iones de litio causará una gran pérdida de capacidad irreversible, que circula en el SoC rango bajo, una batería de iones de litio dará lugar a declinar abajo dinámica es más grave.
Métodos Con el fin de analizar el mecanismo que causa la capacidad de la batería de iones de litio declinar abajo ciclos en diferentes ventana SoC, Yanggao utilizando el método de incremento de volumen y la batería de iones de litio de tensión diferencial método DVA ICA se analiza, en primer lugar de una celda de tres electrodos se mide celda llena electrodo positivo, el electrodo negativo durante la carga cambio de tensión y el electrodo positivo, un electrodo negativo, respectivamente, de la célula completa dV / dQ y la curva dQ / dV (se muestra a continuación, los amigos interesados pueden ver nuestros artículos anteriores "un Amway fuerte descenso hacia abajo mecanismo Analizador --dV / dQ curva "), a partir de b se puede ver en las células completas de la FIG había dos picos principales, principalmente, la célula completa se divide en tres zona de reacción principal, que los picos principales de ambos el electrodo negativo, de acuerdo con la posición de un pico característico de la curva de dV / dQ se divide en varias partes B de la figura.
paneles de variación a y b muestran la batería bajo diferente pérdida Li activo dV curva / dQ, a partir de la figura se puede ver un cambio significativo no se produce en la curva de tensión positiva pérdida Li activa de la batería de iones de litio, la curva negativa se producirá desplazamiento hacia la derecha, b se puede ver en la figura que se caracteriza por la cumbre dos desviación negativa produce un aumento general ocurre con pérdida de Li hacia la derecha, y cambio en la forma se produce. las figuras C y D son la reacción del electrodo positivo efecto de la curva de tensión de la pérdida de material activo que resulta de la figura se puede ver el electrodo positivo pérdida de material activo de ningún efecto sobre la curva de voltaje total de la batería y una curva negativa, mientras que los picos característicos dV / curva dQ es también ningún cambio significativo, sobre todo porque una batería de iones de litio es en realidad activo Li es insuficiente, y por lo tanto la pérdida de material activo del electrodo positivo no tiene un gran impacto en la capacidad de la batería de iones de litio es parte de la misma vista del electrodo negativo pérdida de material activo de un exceso significativo del electrodo negativo de este modo en un ciclo, una cierta cantidad de no tener la capacidad de producir un cambio significativo en toda la batería, pero puede causar offset, y reducir el área del pico característico se produce curva dV / dQ.
De los datos anteriores, Yanggao considera pérdida Li activo en representantes de altura PEarea I y capacidad y la batería de iones de litio NEpeak II NEpeak III, la capacidad PEarea II representa principalmente la pérdida de material activo del electrodo positivo, NEpeak I de altura y capacidad de reacción principal La pérdida del material activo negativo.
Cambios durante los picos característicos del ciclo de abajo muestra la batería de iones de litio, la variación de la Fig. PEareaII en un ciclo, indica que el principal electrodo positivo pérdida de material activo, la reacción principal b en la pérdida de la figura Li de la actividad, a partir del dibujo puede ser ver la batería electrodo positivo pérdida de material activo de ciclo máximo DOD 100%, y 20% DOD del ciclo celular activa es la pérdida máxima de Li, mientras que la pérdida de Li en circulación activa de aceleración, electrodo positivo pérdida de material activo está en constante desacelerando esto indica que el factor principal es la pérdida de activo Li 20% DOD de la batería resultados de gota de la capacidad en el fracaso. e y F representan, respectivamente, la variación de la altura NEpeak I figura y la capacidad de la reacción de la pérdida de material activo del electrodo negativo se puede ver en la figura. 0-20% del circuito de circulación de la batería será electrodo pérdida más negativo material activo, pero en comparación con la actividad de la pérdida de Li y la pérdida del material activo positivo, las pérdidas materiales activos de electrodo negativo son todavía mucho más pequeño, lo que sugiere que en las baterías / grafito NCM La pérdida de material activo negativo no es el principal factor que conduce a la disminución de la capacidad reversible.
En general 20% del ciclo de DOD para la batería, la pérdida de Li activo es el factor principal que conduce a disminuir hacia abajo a la capacidad reversible, y para las baterías de ciclo DOD 100%, las pérdidas Li electrodo positivo material activo y son el resultado de su pérdida de la actividad de la capacidad reversible Un factor importante en la decadencia.
El trabajo de Yang Gao muestra que los diferentes sistemas de uso conducen a diferentes mecanismos de desintegración. La capacidad de la batería de ciclar al 20% DOD es más lenta, pero la resistencia interna aumenta más rápidamente, pero disminuyen la capacidad y la resistencia interna. más lento que el DOD 100% de la batería. para baterías de ciclo DOD 20%, la pérdida de Li activo es la causa principal de la pérdida de capacidad irreversible, la pérdida de un material activo y la pérdida de Li de 100% de batería DOD ciclo activo del electrodo positivo son capacidad reversible de la batería El principal factor de disminución.
