عند الشحن
بطارية ليثيوم أيون ، Li + مضمن من القطب الموجب ومدمج في القطب السالب ؛ ومع ذلك ، عند حدوث بعض التشوهات ، مثل: مساحة إقحام الليثيوم غير كافية في القطب السالب ، مقاومة كبيرة جدًا لـ Li + ليتم تضمينها في القطب السالب ، الإقحام السريع جدًا لـ Li + من القطب الموجب ولكن لا يمكن تضمينه في القطب السالب القطب السالب بنفس المقدار ، Li + الذي لا يمكن تضمينه في القطب السالب يمكنه فقط الحصول على إلكترونات على سطح القطب السالب ، وذلك لتشكيل الليثيوم المعدني الفضي ، والذي غالبًا ما يسمى ترسيب الليثيوم. لا يقلل ترسيب الليثيوم من أداء البطارية ويقصر بشكل كبير من عمر الدورة فحسب ، بل يحد أيضًا من قدرة الشحن السريع للبطارية ، وقد يتسبب في عواقب وخيمة مثل الاحتراق والانفجار.
في سلسلة من المقالات سنناقش المشاكل التالية من المقياس الكلي لبطارية ليثيوم أيون ، وظروف العمل ، والتدرج الموجود في البطارية ، والاختبار الكهروكيميائي ، واختبار السلامة ، وما إلى ذلك) ، والمقياس الصغير (القطب ، والجسيمات ، والبنية المجهرية ، إلخ) والمقياس الذري (ذرة ، أيون ، جزيء ، حاجز طاقة التنشيط ، إلخ):
(1) ما هو "فتيل" تفاعل تطور الليثيوم؟
(2) ما هي الظواهر التجريبية لتفاعل تطور الليثيوم؟
(3) ما هي الأشكال الكلية للليثيوم المعدني المترسب على سطح القطب السالب تحت ظروف مختلفة؟ ما هو الدليل التجريبي المباشر على الآثار الجانبية؟
(4) ما هي الآلية ذات الصلة لشيخوخة البطارية الناتجة عن تفاعل تطور الليثيوم؟ ما هو منحنى تناقص السعة في هذه العملية (أي تغيير معدل الاحتفاظ بالقدرة مع عدد الدورات)؟
(5) في التطبيق العملي لبطاريات الليثيوم أيون ، ما هي مخاطر السلامة المحتملة التي تجلبها تفاعلات ترسيب الليثيوم؟
مع التطور السريع للتقنيات المتعلقة ببطاريات الليثيوم أيون والظهور المستمر لاحتياجات تخزين الطاقة المتنوعة ، طرح الناس متطلبات أعلى لبطاريات الليثيوم أيون المستقبلية:
(1) عمر أطول (عمر البطارية أكثر من 10 سنوات مطلوب للسيارات الكهربائية) ؛
(2) أداء شحن سريع ممتاز (يستغرق الشحن إلى 80٪ SOC 20 دقيقة فقط) ؛
(3) أداء ممتاز لدورة درجة الحرارة المنخفضة والقدرة على استعادة القدرة ؛
(4) أداء سلامة لا تشوبه شائبة.
ومن المثير للاهتمام ، أن هذه البطاريات الأربعة الرائعة ترتبط ارتباطًا وثيقًا برد الفعل الجانبي لتطور الليثيوم. إن عملية تقادم عمر البطارية وتغيير حركية تفاعل القطب السالب الناجم عن التفاعل الجانبي لها تأثير كبير على العروض الأربعة المذكورة أعلاه.
متى يحدث التفاعل الجانبي لترسب الليثيوم؟
عندما
بطارية ليثيوم أيون مشحون ، يتم تضمين Li + من القطب الموجب. تنتشر Li + إلى سطح القطب السالب في المنحل بالكهرباء ويتم تضمينها في مادة القطب السالب. بأخذ قطب الجرافيت السالب كمثال ، يحدث إقحام الليثيوم عندما ينخفض الجهد السالب إلى 200-65 MV مقابل Li + / Li ؛ مع استمرار الشحن ، ينخفض جهد القطب السالب إلى أقل من 0 فولت مقابل Li + / Li ، ويحدث التفاعل الجانبي لترسب الليثيوم. في هذا الوقت ، يتم إجراء التفاعل الجانبي لترسب الليثيوم للقطب السالب وتفاعل إقحام الليثيوم في نفس الوقت. بالنظر إلى تأثير الاستقطاب ، يحدث التفاعل الجانبي لترسيب الليثيوم عندما يكون مجموع جهد التوازن والإمكانات الزائدة (من المقاومة الأومية ، ونقل الشحنة وعملية الانتشار) سلبيًا بالنسبة إلى زوج Li + / Li الكهربائي.
استنتاج:
لضمان التشغيل السلس للتطبيق الخاص بك ، يعمل مهندسو البحث والتطوير في EverExceed ليل نهار للبحث وتصميم أحدث التقنيات
بطاريات فوسفات حديد الليثيوم مع معلمات الشحن والتفريغ المثالية. لذا اختر EverExceed كعلامتك التجارية للحصول على الموثوقية الكاملة.
