Энэхүү нийтлэлд эерэг электрод NCM111+LMO бүхий 40Аh багтаамжтай ууттай батерейны хэт цэнэглэх ажиллагааг туршилт, загварчлалаар судалсан болно.Хэт цэнэгийн гүйдэл нь 0.33C, 0.5C ба 1C байна.Зайны хэмжээ 240мм * 150мм * 14мм.(3.65V-ийн нэрлэсэн хүчдэлийн дагуу тооцоолсон, түүний эзлэхүүний хувийн энерги нь 290Wh/L орчим байгаа нь харьцангуй бага хэвээр байна)
Хэт цэнэглэх процессын үед үүсэх хүчдэл, температур, дотоод эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг 1-р зурагт үзүүлэв. Үүнийг ойролцоогоор дөрвөн үе шатанд хувааж болно.
Эхний шат: 1
Хоёр дахь шат: 1.2
Гурав дахь шат: 1.4
Дөрөв дэх үе шат: SOC>1.6, зайны дотоод даралт хязгаараас хэтэрсэн, бүрхүүл нь хагарч, диафрагм нь агшиж, хэв гажилт, батерейны дулааны гүйдэг.Зайны дотор богино холболт үүсч, их хэмжээний энерги хурдан ялгарч, батерейны температур 780 ° C хүртэл огцом өсдөг.
Хэт цэнэглэх явцад үүссэн дулаанд: урвуу энтропийн дулаан, Жоулийн дулаан, химийн урвалын дулаан, дотоод богино холболтоос ялгарах дулаан орно.Химийн урвалын дулаанд Mn-ийг уусгаснаар ялгарах дулаан, литийн металлын электролиттэй урвалд орох, электролитийн исэлдэлт, SEI хальс задрах, сөрөг электродын задрал, эерэг электродын задрал зэрэг орно. (NCM111 ба LMO).Хүснэгт 1-д урвал бүрийн энтальпийн өөрчлөлт ба идэвхжүүлэлтийн энергийг харуулав.(Энэ нийтлэлд холбогч бодисын гаж нөлөөг үл тоомсорлодог)
Зураг 3 нь өөр өөр цэнэглэх гүйдлээр хэт цэнэглэх үед дулаан үүсэх хурдыг харьцуулсан зураг юм.Зураг 3-аас дараах дүгнэлтийг гаргаж болно.
1) Цэнэглэх гүйдэл нэмэгдэхийн хэрээр дулааны гүйлтийн хугацаа нэмэгддэг.
2) Хэт цэнэглэх үед дулааны үйлдвэрлэлд Жоулийн дулаан давамгайлдаг.SOC<1.2, нийт дулааны үйлдвэрлэл нь үндсэндээ Жоулийн дулаантай тэнцүү байна.
3) Хоёр дахь шатанд (1
4) SOC>1.45 бол металлын лити ба электролитийн урвалын үед ялгарах дулаан нь Жоулийн дулаанаас хэтрэх болно.
5) SOC>1.6 үед SEI хальс ба сөрөг электродын хоорондох задралын урвал эхлэхэд электролитийн исэлдэлтийн урвалын дулааны үйлдвэрлэлийн хурд огцом нэмэгдэж, нийт дулаан үйлдвэрлэх хурд дээд цэгтээ хүрдэг.(Уран зохиолын 4, 5 дахь тайлбарууд нь зурагтай зарим талаараа зөрчилдөж байгаа бөгөөд энд байгаа зургууд давамгайлж, тохируулсан болно.)
6) Хэт цэнэглэх процессын үед металлын литийн электролиттэй урвалд орох, электролитийн исэлдэлт нь гол урвал юм.
Дээрх шинжилгээгээр электролитийн исэлдэлтийн потенциал, сөрөг электродын хүчин чадал, дулааны гүйлтийн эхлэх температур зэрэг нь хэт цэнэглэх гурван үндсэн үзүүлэлт юм.Зураг 4-т гурван үндсэн параметрийн хэт цэнэгийн гүйцэтгэлд үзүүлэх нөлөөг харуулав.Эндээс харахад электролитийн исэлдэлтийн потенциал нэмэгдэх нь батерейны хэт цэнэгийн гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулдаг бол сөрөг электродын хүчин чадал нь хэт цэнэгийн гүйцэтгэлд бага нөлөө үзүүлдэг.(Өөрөөр хэлбэл өндөр хүчдэлийн электролит нь батерейны хэт цэнэгийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад тусалдаг ба N/P харьцааг нэмэгдүүлэх нь батерейны хэт цэнэгийн гүйцэтгэлд бага нөлөө үзүүлдэг.)
Лавлагаа
Д.Рэн нар.Эрчим хүчний эх сурвалжийн сэтгүүл 364(2017) 328-340
Шуудангийн цаг: 2022 оны 12-р сарын 15