Overcharging minangka salah sawijining barang sing paling angel ing tes safety baterei lithium saiki, mula sampeyan kudu ngerti mekanisme overcharging lan langkah-langkah saiki kanggo nyegah overcharging.
Gambar 1 punika kurva voltase lan suhu baterei sistem NCM + LMO / Gr nalika overcharged.Tegangan tekan maksimal ing 5.4V, banjur voltase mudhun, pungkasane nyebabake pelarian termal.Kurva voltase lan suhu saka overcharge baterei ternary banget padha.
Nalika baterei lithium wis overcharged, iku bakal generate panas lan gas.Panas kalebu panas ohmic lan panas sing diasilake dening reaksi sisih, sing panas ohmic minangka sing utama.Reaksi sisih baterei disebabake overcharging pisanan sing keluwihan lithium dilebokake menyang elektroda negatif, lan lithium dendrites bakal tuwuh ing lumahing elektroda negatif (N / P rasio bakal mengaruhi SOC awal saka lithium dendrite wutah).Kapindho yaiku litium sing berlebihan diekstrak saka elektroda positif, nyebabake struktur elektroda positif ambruk, ngetokake panas lan ngeculake oksigen.Oksigen bakal nyepetake dekomposisi elektrolit, tekanan internal baterei bakal terus mundhak, lan tutup safety bakal mbukak sawise level tartamtu.Kontak materi aktif karo udhara luwih ngasilake panas.
Panaliten nuduhake manawa nyuda jumlah elektrolit bakal nyuda produksi panas lan gas nalika ngisi daya.Kajaba iku, wis diteliti yen baterei ora duwe splint utawa katup safety ora bisa dibukak biasane nalika ngisi daya sing berlebihan, baterei cenderung bledosan.
Pangisian daya sing sithik ora bakal nyebabake pelarian termal, nanging bakal nyebabake nyuda kapasitas.Panliten kasebut nemokake manawa baterei kanthi bahan hibrida NCM / LMO minangka elektroda positif diisi berlebihan, ora ana bosok kapasitas sing jelas nalika SOC luwih murah tinimbang 120%, lan kapasitas bosok kanthi signifikan nalika SOC luwih dhuwur tinimbang 130%.
Saiki, ana sawetara cara kanggo ngatasi masalah overcharging:
1) Tegangan proteksi disetel ing BMS, biasane voltase proteksi luwih murah tinimbang voltase puncak nalika overcharging;
2) Ngapikake resistance overcharge saka baterei liwat modifikasi materi (kayata lapisan materi);
3) Tambah aditif anti-overcharge, kayata pasangan redoks, menyang elektrolit;
4) Kanthi nggunakake membran voltase-sensitif, nalika baterei wis overcharged, resistance membran Ngartekno suda, kang tumindak minangka shunt;
5) OSD lan CID designs digunakake ing kothak aluminium shell baterei, kang saiki umum designs anti-overcharge.Baterei kantong ora bisa entuk desain sing padha.
Referensi
Bahan Panyimpenan Energi 10 (2018) 246-267
Wektu iki, kita bakal ngenalake owah-owahan voltase lan temperatur baterei lithium kobalt oksida nalika overcharged.Gambar ing ngisor iki minangka voltase overcharge lan kurva suhu baterei lithium kobalt oksida, lan sumbu horisontal yaiku jumlah delithiation.Elektroda negatif yaiku grafit, lan pelarut elektrolit yaiku EC / DMC.Kapasitas baterei yaiku 1.5Ah.Saiki pangisian daya yaiku 1.5A, lan suhu minangka suhu internal baterei.
Zona I
1. Tegangan baterei mundhak alon.Elektroda positif lithium kobalt oksida delithiates luwih saka 60%, lan lithium logam wis precipitated ing sisih elektroda negatif.
2. Baterei bulging, sing bisa uga amarga oksidasi tekanan dhuwur saka elektrolit ing sisih positif.
3. Suhu Sejatine stabil karo munggah tipis.
Zona II
1. Suhu wiwit mundhak alon-alon.
2. Ing sawetara 80 ~ 95%, impedansi elektroda positif mundhak, lan resistance internal baterei mundhak, nanging sudo ing 95%.
3. Tegangan baterei ngluwihi 5V lan tekan maksimum.
Zona III
1. Kira-kira 95%, suhu baterei wiwit mundhak kanthi cepet.
2. Saka babagan 95%, nganti cedhak 100%, voltase baterei rada mudhun.
3. Nalika suhu internal baterei tekan babagan 100 ° C, voltase baterei irungnya banget, kang bisa disebabake nyuda saka resistance internal baterei amarga Tambah ing suhu.
Zona IV
1. Nalika suhu internal baterei luwih dhuwur tinimbang 135 ° C, separator PE wiwit nyawiji, resistance internal baterei mundhak kanthi cepet, voltase tekan wates ndhuwur (~ 12V), lan saiki irungnya menyang ngisor nilai.
2. Antarane 10-12V, voltase baterei ora stabil lan saiki fluctuates.
3. Suhu internal baterei mundhak kanthi cepet, lan suhu mundhak nganti 190-220 ° C sadurunge baterei pecah.
4. Baterei rusak.
Pangisian daya berlebihan baterei ternary padha karo baterei lithium kobalt oksida.Nalika ngisi daya baterei ternary kanthi cangkang aluminium persegi ing pasar, OSD utawa CID bakal diaktifake nalika mlebu Zone III, lan arus bakal dipotong kanggo nglindhungi baterei saka overcharging.
Referensi
Jurnal Masyarakat Elektrokimia, 148 (8) A838-A844 (2001)
Wektu kirim: Dec-07-2022