एक लिथियम आयन बैटरी एक आम समस्या, विशेष रूप से बड़ी बैटरी पैक और नरम एल्यूमीनियम, कारण पोल पीस उभड़ा के लिए दो श्रेणियों, एक कक्ष मोटाई परिवर्तन में विभाजित लिथियम उभड़ा कारणों उभड़ा है, दूसरा इलेक्ट्रोलाइट की ऑक्सीडेटिव अपघटन की वजह से है गैस उभड़ा। उभड़ा बैटरी के कारण, एक हाथ और तनाव परिवर्तन पर बैटरी मोटाई, बैटरी प्रदर्शन में परिवर्तन हो प्रतिकूल जीवन और दूसरे हाथ पर बैटरी की विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकता भी बैटरी समूह की अभिकल्पना प्रतिबंधित।
आंतरिक बैटरी गैस बैटरी उभड़ा का एक महत्वपूर्ण कारण है, चाहे बैटरी परिवेश के तापमान चक्र, तापमान चक्र, उच्च तापमान पकड़, जिनमें से प्रत्येक गैस उभड़ा के विभिन्न डिग्री होगा। ऐसा नहीं है कि, सेल पेट फूलना की प्रकृति के कारण प्रदर्शन किया गया है इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन होता है की वजह से है। दो मामलों इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन देखते हैं, इलेक्ट्रोलाइट आरोप है, जिसके परिणामस्वरूप एक दोष है, इस तरह नमी और इलेक्ट्रोलाइट अपघटन उत्पाद गैस के रूप में धातु दोष, अन्य इलेक्ट्रोलाइट की विद्युत खिड़की बहुत कम है है अपघटन प्रक्रिया, इलेक्ट्रोलाइट समाधान चुनाव आयोग, DEC प्राप्त करने के बाद इस तरह के विलायक इलेक्ट्रॉनों मुक्त कण पैदा होगा, एक कम उबलते हाइड्रोकार्बन, एस्टर, ईथर उत्पन्न करने के लिए कट्टरपंथी प्रतिक्रिया का एक सीधा परिणाम है, और जैसे सीओ 2 है।
बैटरी पोल पीस की मोटाई भिन्नता और वहाँ निम्नलिखित मामलों हैं:
(1) पोल पीस रोलिंग, पलटाव पर, ठोस घनत्व अधिक से अधिक मोटाई अधिक से अधिक पलटाव आराम के बाद, एक ही तनाव में, चिपकने वाला का अधिक से अधिक लोचदार मापांक, छोटे पोल टुकड़े पलटाव पकड़, सुखाने के लिए नेतृत्व करेंगे पोल पीस पलटाव।
(2) एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान अवशोषण पोल पीस फूल जाती है, ध्रुव टुकड़े की मोटाई बढ़ रही है।
(3) चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान, लिथियम intercalation जाली मापदंडों में परिवर्तन प्रेरित में इलेक्ट्रोड विस्तार का परिणाम है।
इस पत्र एक लिथियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोड और lithiated ग्रेफाइट एनोड प्लेट विस्तार की प्रक्रिया का वर्णन।
ग्रेफाइट, और lithiated सिक्का आधा सेल विस्तार प्रक्रिया अंजीर पोल पीस, लिथियम की पहली मुक्ति, ग्रेफाइट परतों के बीच लिथियम आयनों के रूप में दिखाया गया है, इलेक्ट्रोड पोटेंशियल धीरे-धीरे, धीरे-धीरे कम हो जाता है, जबकि पोल पीस सूजन बढ़ती मोटाई। पूरी प्रक्रिया एक ~ ई एम्बेडेड ग्रेफाइट परत के साथ, चरणों की बहुलता में बांटा जा सकता लिथियम सामग्री (धीरे-धीरे बढ़ जाती है x), कई अलग अलग चरणों, टेबल 1 सूचियों इस चरण की कुछ विशेषताएं में LixC6 वर्तमान को बढ़ाने के लिए, एक्स एक यौगिक LixC6 का प्रतिनिधित्व करता है लिथियम की दाढ़ सामग्री, घ ग्रेफाइट परत जाली पैरामीटर का अंतर है, LiC12 में लिथियम की डोपिंग राशि, ग्रेफाइट चरण क्रमिक रूप से 2H से एक संक्रमण है, जब SOC50%, के रूप में बढ़ जाती है, पूरी तरह से LiC6, 372mAh के एक सैद्धांतिक क्षमता lithiated हो जाता है / छ। इस संक्रमण, डी-परत रिक्ति धीरे-धीरे, बढ़ जाती है पोल टुकड़े की मोटाई में वृद्धि हो जाती है।
। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है 1, विस्तार और लिथियम के विभिन्न चरणों इस प्रकार है:
(1) च + ई रेंज: पहले lithiation graphitization, वोल्टेज रेंज 800mv-200mV, मुख्य रूप से एसईआई फिल्म गठन की प्रक्रिया, पोल टुकड़े कण पुनर्व्यवस्था, और 2H => 1L प्रक्रिया, पोल टुकड़े के समग्र विस्तार गुणांक के बारे में 1.5%।
(2) घ + स अंतराल: वोल्टेज रेंज 200mV-100mV, मुख्य रूप से 1L => 4L => 3 एल परिवर्तन प्रक्रिया, पोल टुकड़ा विस्तार गुणांक के बारे में 1.5% है।
(3) ख अंतराल: इंटरनेट में 100mV वोल्टेज, मुख्य रूप से 3 एल => 2 प्रक्रिया, इस प्रक्रिया में, पोल टुकड़ा शायद ही फैलता है।
(4) एक सीमा: वोल्टेज पठार पर 70mV, मुख्य रूप से 2 => 1 प्रक्रिया, इस प्रक्रिया में लगभग 1.2% की पोल पीस विस्तार गुणांक।
तब delithiated, सिवाय इसके कि एसईआई फिल्म बनाई है, विभिन्न चरणों लगभग अपरिवर्तनीय है। डी लिथियम दबाव परिवर्तन की प्रक्रिया क्रमिक रूप से ए, बी, सी, डी, ई प्रक्रिया के अधीन, इसी पोल पीस ए, बी के विस्तारक प्रक्रिया आदेश, सी, डी, ई अनुभाग B में देखा, पोल टुकड़ा शायद ही है आंकड़े से फैलता है, विस्तार वक्र के ढलान लगभग शून्य, चरण मुख्य रूप से 3 एल => 2 प्रक्रिया। हम संक्रमण परत से दूरी में इस परिवर्तन की व्याख्या कर सकते है घटना विस्तार वक्र ढलान डी, परत रिक्ति चरण परिवर्तन और लिथियम सामग्री में परिवर्तन के अनुसार निम्न समीकरण निम्नलिखित गणना परिणाम से प्राप्त की जाती है हो सकता है देखा जा सकता है, 3 एल => 2 संक्रमण ढलान दूर अन्य प्रक्रियाओं की तुलना में कम है, और इसलिए, विस्तार शायद ही होता है।
1 अंजीर मुक्ति इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड विद्युत विस्तार प्रक्रिया
चित्र 2 लिथियम के एक ग्रेफाइट deintercalation प्रक्रिया है, विकास के XRD पैटर्न की ऑन लाइन माप, ग्रेफाइट नेत्रहीन प्रत्येक लिथियम delithiated चरण विकास की प्रगति देख सकते हैं।
चार्ज और लाइन 2 XRD पैटर्न निर्वहन के दौरान अंजीर ग्रेफाइट
चित्र 3 एक ग्राफ NMC- विस्तार ग्रेफाइट पूर्ण सेल, दो मोड़ अंक के माध्यमिक विस्तार अनुपात की क्षमता है, हम विस्तार वक्र मिलता है, एक्स = 0.23 और एक्स = 0.5 के लिए इसी है, यह तालिका 1 से स्पष्ट है, जो दोनों के तालिका 1 के अनुरूप 3 एल और दो चरणों। इन दो अंक के बीच में, बैटरी शायद ही फैलता है, विस्तार बहुत छोटे ढलान है, जो एक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड विस्तार की अवस्था के अनुरूप => 2 संक्रमण, है, 3 एल के लिए इसी है जो ढलान अन्य प्रक्रियाओं तुलना में काफी छोटा। इसलिए पूर्ण सेल विस्तार प्रक्रिया मुख्य रूप से विस्तार किया ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड पर निर्भर करता है।
