Sporgenti una batteria agli ioni di litio è un problema comune, soprattutto grande batteria e alluminio morbido, motivi litio sporgenti divisi in due categorie, variazione dello spessore di una cella a causa della sporgenza espansione polare; secondo è dovuto alla decomposizione ossidativa dell'elettrolita gas a causa rigonfiamento. batteria sporgenti, lo spessore della batteria sul si cambia mano e lo stress può causare cambiamenti nelle prestazioni della batteria, influenzare negativamente la durata e l'affidabilità della batteria dall'altro anche limitato il disegno del gruppo batteria.
gas batteria interna è una causa importante di rigonfiamento batteria, se il ciclo temperatura ambiente batteria, ciclo di temperatura, ad alta temperatura della stretta, ciascuno dei quali avrà diversi gradi di rigonfiamento gas. È stato dimostrato che, a causa della natura di flatulenza cellule è dovuto alla verifica decomposizione dell'elettrolita. ci sono due casi decomposizione dell'elettrolita, l'elettrolita è un'impurità, impurezze metalliche quali umidità e gas prodotto di decomposizione dell'elettrolita, l'altra è la finestra elettrochimica dell'elettrolito è troppo bassa, con conseguente carica processo di decomposizione, soluzione elettrolitica EC DEC ottenuto dopo solvente tali elettroni produrre radicali liberi, è una conseguenza diretta di reazione radicalica a generare un basso-bollente idrocarburi, esteri, eteri, e CO2 simili.
Ci sono diversi cambiamenti nello spessore del polo della batteria:
(1) dopo la laminazione polare, riposo su rimbalzo, densità compattato maggiore spessore maggiore estensione; a parità di sollecitazione, maggiore è il modulo elastico dell'adesivo, più piccole sono le espansioni polari tengono il rimbalzo, essiccazione comporterà Il palo è rimbalzato.
(2) Il pezzo polare assorbe il gonfiore dell'elettrolita e aumenta lo spessore del pezzo polare.
(3) L'inserimento del litio provoca l'espansione dell'elettrodo causata da cambiamenti nei parametri del reticolo durante la carica e lo scarico.
2. Questo documento introduce principalmente la ionizzazione al litio e il processo di espansione polare di anodi di grafite con batteria agli ioni di litio.
Grafite, e litiato processo di espansione della moneta semicella mostrato nella figura pezzo polare, una prima scarica del litio, come ioni litio tra gli strati di grafite, il potenziale dell'elettrodo viene gradualmente ridotta, aumentando gradualmente spessore gonfiore polare. L'intero processo un ~ e può essere diviso in una pluralità di stadi, con lo strato di grafite incorporato per aumentare il contenuto di litio (x aumenta progressivamente), LiXC6 presente in diverse fasi, tabella 1 elenca alcune caratteristiche di questa fase, x rappresenta un composto LiXC6 contenuto molare di litio, d è la distanza del parametro reticolare strato di grafite, aumenta all'aumentare della quantità drogaggio di litio, una transizione dal modo sequenziale 2H fase grafite, quando SOC50%, in LiC12, diventa completamente litiato LiC6, una capacità teorica di 372mAh / g. questa transizione, la spaziatura d-strato gradualmente aumenta, con conseguente aumento dello spessore delle espansioni polari.
Nella Figura 1, i processi di litiazione e di espansione in ogni fase sono i seguenti:
(1) f + e gamma: grafitizzazione prima litiazione, il campo di tensione 800mV-200mV, principalmente SEI processo di formazione del film, il riarrangiamento pezzi particella polo, e 2H => 1L processo, il coefficiente di espansione complessiva delle espansioni polari Circa l'1,5%.
(2) Intervallo d + c: nell'intervallo di tensione di 200mV-100mV, il processo di conversione principale è 1L => 4L => 3L, e il tasso di espansione polare è anche di circa 1,5%.
(3) intervallo b: sulla piattaforma di tensione 100 mV, il processo principale si verifica 3L => 2. In questo processo, la parte polare si espande difficilmente.
(4) un intervallo: nella piattaforma di tensione 70mV, si verifica il processo principale 2 => 1. In questo processo, il tasso di espansione polare è di circa 1,2%.
Poi delithiated, tranne che il film è formato SEI, delle varie fasi è quasi irreversibile. De pressione litio processo di cambiamento sequenzialmente sottoposto a, b, c, d, e processo, corrispondente pezzo polare ordine processo espansore di A, B, C, D, E. visti in sezione B, l'espansione polare è difficilmente espande dalla figura, la pendenza della curva di espansione è quasi zero, la fase principalmente 3L => 2 processo. possiamo spiegare questo cambiamento di distanza dallo strato di transizione fenomeno curva di dilatazione pendenza D può, in conformità con le variazioni di fase spaziatura strato e variazioni del contenuto di litio è calcolata con la seguente equazione derivati dai seguenti risultati di calcolo può essere visto, 3L => 2 pendenza transizione è molto meno rispetto ad altri processi, e pertanto, l'espansione difficilmente si verifica.
processo di espansione elettrochimico elettrodo elettrodo di scarica grafite 1 FIG
La figura 2 è un processo deintercalazione grafite di litio, misura in linea del pattern XRD di evoluzione, grafite può vedere visivamente l'avanzamento di ogni litio delithiated evoluzione fase.
grafite FIG durante la carica e la scarica linea del modello 2 XRD
La figura 3 è un grafico NMC- grafite espansa cellule piena, la capacità del rapporto di espansione secondaria dei due punti di flesso, otteniamo la curva di espansione, corrispondente ad x = 0,23 e x = 0,5, risulta dalla Tabella 1, entrambi i quali corrispondono alla Tabella 1 3L e le due fasi. tra questi due punti, la batteria difficilmente si espande, l'espansione è molto piccolo pendio, che è coerente con una curva di grafite espansione elettrodo, corrispondente a 3L => 2 transizione, che pendenza molto più piccolo rispetto ad altri processi. pertanto, il processo di espansione delle cellule piena dipende principalmente elettrodi di grafite espansa.
