Vorwölbung eine Lithiumionenbatterie ist ein häufiges Problem, vor allem großes Batteriepack und weiches Aluminium, Lithium prall Gründe in zwei Kategorien unterteilt, eine Zelldickenänderung aufgrund Polstück ausbauchenden, zweitens ist aufgrund der oxidativen Zersetzung des Elektrolyten Gas aufgrund prall. prall Batterie, die Batteriestärke auf der einen Seite und Spannungsänderungen Änderungen in der Batterieleistung führen können, beeinträchtigen die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Batterie auf der anderen Seite begrenzt auch das Design der Batteriegruppe.
Interne Batterie Gas ist eine wichtige Ursache von Batterie Ausbeulen, ob die Batterieumgebungstemperatur Zyklus, Temperatur-Zyklus, hohe Temperatur halten, die jeweils unterschiedliche Grade der Vorwölbung Gas hat. Es wird gezeigt, dass aufgrund der Natur der Zelle Flatulenz die andere sind die elektrochemische Fenster des Elektrolyten zu niedrig sind, was zu der Ladung ist, aufgrund der Zersetzung des Elektrolyten auftritt. es gibt zwei Fälle, die Zersetzung des Elektrolyten ist der Elektrolyt eine Verunreinigung, metallische Verunreinigungen, wie Feuchtigkeit und das Elektrolytzersetzungsproduktgas, Zersetzungsverfahren, Elektrolytlösung EC, DEC, erhielten nach Lösungsmitteln, Elektronen freie Radikale produzieren, ist eine direkte Folge der radikalischen Reaktion einen niedrig siedenden Kohlenwasserstoffe, Ester, Ether zu erzeugen, und dergleichen CO2.
Es gibt einige Änderungen in der Dicke des Batteriepolstücks:
(1) nach dem Polstück Walzgut, ruht auf Rebound, Stampfdichte größere Dicke größer Zugstufe; unter dem gleichen Druck, desto größer ist die Elastizitätsmodul des Klebemittels ist, desto kleiner die Polstücke des Rebound hält, wird das Trocknen führen zu Der Polschuh prallte zurück.
(2) Eine Elektrolytlösung Absorptions Polstück schwillt an, um die Dicke der Polstücke zu erhöhen.
(3) während der Ladung und Entladung werden die Lithiumeinlagerungselektrode Expansion führt zu den induzierten Änderungen der Gitterparameter.
Dieses Papier beschreibt eine Lithium-Ionen-Batterieelektrode und lithiierten Graphit Anodenplatte Expansionsprozess.
Graphit und lithiierten Münze Halbzelle Expansionsprozeß in Fig Polstück gezeigt, wird eine erste Entladung der Lithium als Lithiumionen zwischen Graphitschichten wird das Elektrodenpotential allmählich reduziert, während allmählich Dickenquellung Polstück erhöht wird. Der gesamte Prozess Lithium-Gehalt zu erhöhen, (x allmählich zunimmt), LiXC6 in mehreren verschiedenen Phasen, in Tabelle 1 sind einige Eigenschaften dieser Phase a ~ e können in einer Vielzahl von Stufen, mit eingebetteten Graphitschicht unterteilt werden, die eine Verbindung darstellt, x LiXC6 Molgehalt von Lithium, d der Abstand der Graphitschicht Gitterparameter, erhöht sich, wenn die Dotierungsmenge von Lithium, einem Übergang von der Graphitphase sequentiell 2H, wenn SOC50%, in LiC12 wird vollständig lithiierten LiC6, eine theoretische Kapazität von 372mAh / g. Dieser Übergang, den Abstand d-Schicht allmählich zunimmt, wodurch die Dicke der Polstücke zu erhöhen.
In Fig. 1 sind die Lithiierungs- und Expansionsprozesse in jeder Stufe wie folgt:
(1) f + e Bereich: Graphitisierung ersten Lithiierung der Spannungsbereich 800 mV-200mV, hauptsächlich SEI Filmbildungsverfahren, wobei die Polstücke Partikel Umordnung und 2H => 1L Prozess, der Gesamtausdehnungskoeffizient der Polstücke Etwa 1,5%.
(2) d + c Intervall: der Spannungsbereich 200 mV-100mV, hauptsächlich 1L => 4L => 3L Transformationsprozess, die Polschuh Ausdehnungskoeffizient etwa 1,5%.
(3) b-Intervall: Auf der 100-mV-Spannungsplattform tritt der Hauptprozess auf 3L => 2. Dabei dehnt sich das Polstück kaum aus.
(4) ein Bereich: In der 70 mV-Spannungsplattform tritt der Hauptprozess 2 => 1. Bei diesem Prozess beträgt die Polstück-Erweiterungsrate etwa 1,2%.
Dann delithiated Ausnahme, daß der SEI-Film gebildet wird, wird die verschiedenen Phasen nahezu irreversibel. De Lithiumdruckänderungsprozess sequentiell in ein unterzog, b, c, d, e Verfahren wird die entsprechende Polstück Expander Prozessreihenfolge von A, B, C, D, E. in Abschnitt B zu sehen ist, das Polstück erweitert ist kaum von der Figur, die Neigung der Ausdehnungskurve ist fast Null, ist die Phase, die hauptsächlich 3L => 2 Prozess. wir diese Änderung im Abstand von der Übergangsschicht kann erklären Phänomen Expansionskurve Steigung D kann in Übereinstimmung mit den Schichtabstand Phasenänderungen und Änderungen in der Lithiumgehalt durch die folgende Gleichung aus den folgenden Berechnungsergebnissen abgeleitet berechnet wird, kann gesehen werden, 3L => 2 Übergangsschräge ist weit weniger als bei anderen Verfahren, und daher tritt die Expansion kaum.
1 Fig Entladungselektrode Graphitelektrode elektrochemischen Expansionsprozess
Fig. 2 zeigt die Entwicklung des XRD-Musters, das während der Graphit-Auslagerung von Lithium online gemessen wurde, und kann visuell die Entwicklung verschiedener Phasen im Verlauf der Graphit-Delithiierung sehen.
Abbildung 2 Online-XRD-Muster des Graphit-Lade- und Entladeprozesses
Figur 3 ein Graph ist NMC- expandiertem Graphit Vollzelle, die Kapazität des sekundären Expansionsverhältnisses der beiden Wendepunkte, wir die Expansionskurve erhalten, entsprechend x = 0,23 und x = 0,5 ist, ist es klar aus Tabelle 1, von denen beide entspricht Tabelle 1 3L und die beiden Phasen. zwischen diesen beiden Punkten, wobei die Batterie dehnt kaum, ist die Ausdehnung sehr kleine Steigung, die mit einer Graphitelektrode Expansionskurve konsistent ist, entsprechend 3L => 2 Übergang, die Steigung viel kleiner als bei anderen Verfahren. Daher hängt der Expansionsprozess der gesamten Batterie hauptsächlich von der Ausdehnung der Graphitelektrode ab.
