Litio-ioizko baterien pakete bigunen bultoen arrazoien laburpena

Litio-ioizko baterien pakete bigunen bultoen arrazoien laburpena

Litio-ioizko baterien pakete bigunak hazteko arrazoi asko daude. Ikerketa- eta garapen-esperientzia esperimentalean oinarrituta, egileak hiru kategoriatan banatzen ditu litio-baterien gorakadaren kausak: lehenik eta behin, bateriaren elektrodoaren hedapenak txirrindularitzan zehar eragindako lodiera handitzea; Bigarrena, gasa sortzeko elektrolitoaren oxidazio eta deskonposizioak eragindako hantura da. Hirugarrena, prozesuko akatsek, hala nola, hezetasuna eta hondatutako ertzak, bateriaren bilgarri laxoak direla eta. Baterien sistema desberdinetan, bateriaren lodieraren aldaketen faktore nagusia desberdina da. Esaterako, litio titanato-elektrodo negatiboen sistemetan, buldingaren faktore nagusia gas-danborra da; Grafitoko elektrodo negatiboen sisteman, elektrodo-plakaren lodierak eta gas-ekoizpenak bateriaren hantura sustatzen dute.

1, Elektrodo plakaren lodieraren aldaketa

Grafitozko elektrodo negatiboaren hedapena eragiten duten faktore eta mekanismoei buruzko eztabaida

Litio-ioizko baterien karga-prozesuan zelulen lodiera handitzea elektrodo negatiboaren hedapenari dagokio batez ere. Elektrodo positiboaren hedapen-tasa % 2-4 baino ez da, eta elektrodo negatiboa normalean grafitoz, itsasgarriz eta karbono eroalez osatuta dago. Grafitozko materialaren hedapen-tasa bera % 10era iristen da, eta grafito-elektrodo negatiboen hedapen-tasa aldatzearen faktore nagusiak hauek dira: SEI filmaren eraketa, karga-egoera (SOC), prozesu-parametroak eta beste eragin-faktore batzuk.

(1) SEI filmak eratutako litio-ioizko baterien lehen karga eta deskarga prozesuan, elektrolitoak murrizketa-erreakzio bat jasaten du grafito partikulen arteko solido-likidoaren interfazean, eta elektrodoaren gainazala estaltzen duen pasibazio-geruza (SEI filma) eratzen du. materiala. SEI filmaren eraketak anodoaren lodiera nabarmen handitzen du, eta SEI filmaren eraketa dela eta, zelulen lodiera % 4 inguru handitzen da. Epe luzeko ziklo-prozesuaren ikuspuntutik, grafito desberdinen egitura fisikoaren eta azalera espezifikoaren arabera, ziklo-prozesuak SEIren disoluzioa eta SEI ekoizpen berriaren prozesu dinamikoa eragingo du, hala nola grafito flake hedapen handiagoa izatea. grafito esferikoa baino tasa.

(2) Kargatutako egoerako bateria-zelularen ziklo-prozesuan, grafito-anodoaren bolumen-hedapenak aldizkako erlazio funtzional ona erakusten du bateria-zelularen SOCarekin. Hau da, litio ioiak grafitoan txertatzen jarraitzen duten heinean (bateria-zelularen SOC-a handituz), bolumena pixkanaka zabaltzen doa. Litio ioiak grafito anodotik askatzen diren heinean, bateria-zelularen SOC pixkanaka txikitzen da eta grafito-anodoari dagokion bolumena gutxitzen joango da.

(3) Prozesuaren parametroen ikuspegitik, trinkotze-dentsitateak eragin handia du grafitoaren anodoan. Elektrodoaren hotz prentsatzeko prozesuan, konpresio-tentsio handia sortzen da grafito-anodoaren film geruzan, eta hori zaila da guztiz askatzea tenperatura altuko labean eta elektrodoaren beste prozesu batzuetan. Bateriaren zelulak karga eta deskarga ziklikoak jasaten dituenean, litio ioiaren txertaketa eta askatzea bezalako faktore anitzen efektu konbinatuak direla eta, itsasgarriaren elektrolitoak hanpatzea, mintzaren estresa askatzen da ziklo-prozesuan zehar, eta hedapen-tasa handitzen da. Bestalde, trinkotze-dentsitateak anodo-geruzaren poro-ahalmena zehazten du. Film geruzaren poro-ahalmena handia da, eta horrek elektrodoaren hedapenaren bolumena eraginkortasunez xurga dezake. Poro-ahalmena txikia da, eta elektrodoaren hedapena gertatzen denean, ez dago hedapenak sortutako bolumena xurgatzeko behar adina leku. Une honetan, hedapena filmaren geruzaren kanpoalderantz bakarrik heda daiteke, anodoaren filmaren bolumen hedapen gisa agertzen dena.

(4) Beste faktore batzuk, hala nola itsasgarriaren lotura-indarra (itsasgarria, grafito partikulak, karbono eroalea eta kolektorearen eta fluidoaren arteko interfazearen lotura-indarra), karga-deskarga-tasa, itsasgarriaren eta elektrolitoaren hantura-gaitasuna. , grafito partikulen formak eta pilatze-dentsitateak eta txirrindularitza-prozesuan itsasgarriaren hutsegiteak eragindako elektrodo-bolumenaren igoerak nolabaiteko eragina dute anodoaren hedapenean.

Hedapen-tasa kalkulatzea:

Hedapen-tasa kalkulatzeko, erabili anime metodoa anodoaren plakaren tamaina X eta Y norabideetan neurtzeko, erabili mikrometroa Z norabidean lodiera neurtzeko eta bereizita neurtu estanpazio-plaka eta nukleo elektrikoa guztiz kargatu ondoren.

                                               1. irudia Anodo plaken neurketaren eskema eskematikoa

Trinkotze-dentsitatearen eta estalduraren kalitatearen eragina elektrodoen hedapen negatiboan

Trinkotze-dentsitatea eta estaldura-kalitatea faktore gisa erabiliz, hiru maila desberdin hartu ziren faktore osoko diseinu esperimental ortogonal baterako (1. taulan agertzen den bezala), talde bakoitzeko beste baldintza berdinak izanik.

2 (a) eta (b) irudietan erakusten den bezala, bateria-zelula guztiz kargatu ondoren, anodo-xaflaren hedapen-tasa X/Y/Z norabidean handitzen da trinkotze-dentsitatea handitzean. Trinkotze-dentsitatea 1,5g/cm3-tik 1,7g/cm3-ra handitzen denean, X/Y norabidean hedapen-tasa % 0,7tik % 1,3ra handitzen da eta Z norabidean hedapen-tasa % 13tik % 18ra igotzen da. 2 (a) Irudian ikus daiteke trinkotze-dentsitate desberdinetan, X norabidean hedapen-abiadura handiagoa dela Y norabidean dagoena baino. Fenomeno honen arrazoi nagusia plaka polarraren hotz-presio prozesuak eragiten du. Prentsatze hotzeko prozesuan, plaka polarra prentsako arraboletik igarotzen denean, erresistentzia minimoaren legearen arabera, materiala kanpoko indarrak jasaten dituenean, material partikulak erresistentzia minimoaren norabidean zehar joango dira.

                           2. Irudia Anodoen hedapen-tasa norabide ezberdinetan

Anodo-plaka hotz sakatzen denean, erresistentzia txikiena duen norabidea MD norabidean dago (elektrodo-plakaren Y norabidea, 3. Irudian ikusten den bezala). Estresa errazagoa da MD norabidean askatzen, eta TD norabideak (elektrodo-plakaren X norabidea) erresistentzia handiagoa du, ijezketa-prozesuan tentsioa askatzea zailduz. TD norabidean tentsioa MD norabidean baino handiagoa da. Hori dela eta, elektrodo-xafla guztiz kargatu ondoren, X norabidean hedapen-tasa handiagoa da Y norabidean dagoena baino. Bestalde, trinkotze-dentsitatea handitu egiten da, eta elektrodo-xaflaren poro-ahalmena gutxitzen da (4. irudian ikusten den bezala). Kargatzean, anodo-filmaren geruzaren barruan ez dago grafitoaren hedapen-bolumena xurgatzeko nahikoa leku, eta kanpoko adierazpena elektrodo-xafla X, Y eta Z norabideetan zabaltzen da oro har. 2 (c) eta (d) irudietan ikus daiteke estalduraren kalitatea 0,140g/1540,25mm2-tik 0,190g/1540,25mm2-ra igo zela, X norabidean hedapen-tasa %0,84tik %1,15era igo zela eta Y norabidean hedapen-tasa %0,89tik %1,05era igo da. Z norabideko hedapen-tasaren joera X/Y norabidekoaren kontrakoa da, beheranzko joera erakutsiz, %16,02tik %13,77ra. Grafitoko anodoaren hedapenak eredu aldakorra erakusten du X, Y eta Z norabideetan, eta estalduraren kalitatearen aldaketa filmaren lodieraren aldaketa nabarmenean islatzen da batez ere. Goiko anodoen aldakuntza eredua bat dator literaturako emaitzekin, hau da, zenbat eta txikiagoa izan kolektorearen lodieraren eta filmaren lodieraren arteko erlazioa, orduan eta tentsio handiagoa kolektorean.

                       3. Irudia Anodoaren hotz-presio-prozesuaren diagrama eskematikoa

                     4. Irudia Zatiki hutsaren aldaketak trinkotze dentsitate desberdinetan

Kobrezko paperaren lodieraren eragina elektrodoen hedapen negatiboan

Hautatu eragingarri bi faktore, kobre-paperaren lodiera eta estalduraren kalitatea, kobre-paperaren lodiera maila 6 eta 8, hurrenez hurren, μ m-ekin. Anodoaren estaldura-masak 0,140 g/1, 540,25 mm2 eta 0,190 g/1, 540,25 mm2 ziren, hurrenez hurren. Trinkotze-dentsitatea 1,6 g/cm3 zen, eta beste baldintza berdinak ziren esperimentu talde bakoitzeko. Emaitza esperimentalak 5. Irudian ageri dira. 5 (a) eta (c) Irudietan, ikus daiteke bi estaldura-kalitate desberdinen azpian, X/Y norabidean 8 μ M kobrezko xafla anodoaren hedapen-tasa txikiagoa dela. 6 μ m baino gehiago. Kobre-paperaren lodiera handitzeak bere modulu elastikoa areagotzen du (ikus 6. irudia), eta horrek deformazioarekiko erresistentzia areagotzen du eta anodoaren hedapenarekiko murriztapena areagotzen du, hedapen-tasa txikiagotuz. Literaturaren arabera, estaldura-kalitate berarekin, kobre-paperaren lodiera handitzen den heinean, kolektorearen lodieraren eta filmaren lodieraren arteko erlazioa handitzen da, kolektoreko tentsioa gutxitzen da eta elektrodoaren hedapen-tasa gutxitzen da. Z norabidean, hedapen-tasaren aldaketaren joera guztiz kontrakoa da. 5. (b) Irudian ikus daiteke kobre-paperaren lodiera handitu ahala hedapen-abiadura handitzen dela; 5 (b) eta (d) irudien konparaketatik, ikus daiteke estalduraren kalitatea 0,140g/1 eta 540,25mm2-tik 0,190g/1540,25mm2-ra igotzen denean, kobre-paperaren lodiera eta hedapen-tasa handitzen direla. gutxitzen da. Kobre-paperaren lodiera handitzeak, bere tentsio propioa (erresistentzia handia) murrizteko onuragarria bada ere, film-geruzan tentsioa areagotuko du, Z norabideko hedapen-tasa handituko da, 5 (b) irudian ikusten den moduan; Estalduraren kalitatea handitzen den heinean, kobrezko paper lodiak film geruzaren tentsioaren gehikuntzan eragin sustatzailea badu ere, film geruzaren lotze ahalmena ere hobetzen du. Une honetan, lotura-indarra nabarmenagoa bihurtzen da eta Z norabideko hedapen-abiadura gutxitzen da.

5. irudia kobre-paperaren lodiera eta estaldura-kalitate desberdineko anodoen filmaren hedapen-tasaren aldaketak

                        6. irudia lodiera ezberdineko kobrezko paperaren tentsio-deformazio kurbak

Grafito motak elektrodoen hedapen negatiboan duen eragina

Esperimenturako bost grafito mota ezberdin erabili ziren (ikus 2. taula), 0,165g/1540,25mm2-ko estaldura-masa, 1,6g/cm3-ko trinkotze-dentsitatea eta 8 μm-ko kobrezko paperaren lodiera dutenak. Beste baldintza batzuk berdinak dira, eta emaitza esperimentalak 7. Irudian ageri dira. 7. Irudian (a), X/Y norabidean grafito ezberdinen hedapen-abiaduran alde nabarmenak daudela ikus daiteke, gutxienekoarekin. %0,27 eta gehienez %1,14. Z norabideko hedapen-tasak %15,44 eta %17,47 dira, hurrenez hurren. X/Y norabidean hedapen handia dutenek hedapen txikia dute Z norabidean, eta hori bat dator 2.2 atalean aztertutako emaitzekin. A-1 grafitoa erabiltzen duten zelulek deformazio larria erakutsi zuten %20ko deformazio-tasarekin, eta gainerako zelula-taldeek ez zuten deformaziorik erakutsi, X/Y hedapen-tasaren tamainak zelulen deformazioan eragin handia duela adierazten du.

                            7. Irudia Grafitoaren hedapen-tasa desberdinak

Ondorioa

(1) Trinkotze-dentsitatea handitzeak anodo-xaflaren hedapen-tasa handitzen du X/Y eta Z norabideetan betetze-prozesu osoan zehar, eta X norabidean hedatze-tasa handiagoa da Y norabidean dagoena baino (X norabidea da. arrabolaren ardatzaren norabidea anodo-xaflaren hotz prentsatzeko prozesuan, eta Y norabidea makinaren uhalaren norabidea da).

(2) Estalduraren kalitatea handituz, X/Y norabidean hedapen-tasa handitu ohi da, Z norabidean hedapen-tasa txikiagotzen den bitartean; Estalduraren kalitatea handitzeak fluidoen bilketan trakzio-esfortzua handitzea ekarriko du.

(3) Korronte kolektorearen indarra hobetzeak anodoaren hedapena X/Y norabidean kendu dezake.

(4) Grafito-mota desberdinek hedapen-tasa desberdintasun handiak dituzte X/Y eta Z norabideetan, X/Y norabidean hedapen-tamainak eragin handia du zelulen deformazioan.

2、 Bateriaren gas-ekoizpenek eragindako zuladura

Baterien barne gas-ekoizpena bateriaren beste arrazoi garrantzitsu bat da, giro-tenperaturako zikloetan, tenperatura altuko zikloetan edo tenperatura altuko biltegiratzean, gas bulding-eko gradu desberdinak sortuko ditu. Bateriaren hasierako karga eta deskarga prozesuan, SEI (Solid Electrolyte Interface) film bat sortuko da elektrodoaren gainazalean. SEI film negatiboaren eraketa, batez ere, EC (etileno karbonatoa) murriztu eta deskonposiziotik dator. Alkil litioa eta Li2CO3 sortzearekin batera, CO eta C2H4 kantitate handia sortzen da. DMC (Dimetil karbonatoa) eta EMC (etil metil karbonatoa) disolbatzaileetan RLiCO3 eta ROLi ere eratzen dituzte filma osatzeko prozesuan, CH4, C2H6 eta C3H8 bezalako gasak eta CO gasak ekoizten dituzte. PC (propileno karbonatoa) oinarritutako elektrolitoetan, gas-ekoizpena nahiko altua da, batez ere C3H8 gasa PC erreduzituz sortutakoa. Litio burdin fosfato biguneko bateriek inflazio larriena izaten dute lehen zikloan 0,1 C-tan kargatu ondoren. Goian ikusten denez, SEIren sorrerak gas-kopuru handia ekoiztearekin batera dator, prozesu saihestezina baita. Ezpurutasunetan H2O egoteak LiPF6-ko P-F lotura ezegonkorra izatea eragingo du, HF sortuz, eta horrek bateria-sistema honen ezegonkortasuna eta gasa sortzea ekarriko du. Gehiegizko H2O egoteak Li+ kontsumituko du eta LiOH, LiO2 eta H2 sortuko ditu, gasak sortuz. Biltegiratze eta epe luzerako karga eta deskarga prozesuetan, gasa ere sor daiteke. Litio-ioizko baterietarako, gas-kopuru handi bat egoteak bateria hedatzea eragin dezake, eta, ondorioz, bere errendimenduan eragingo du eta bizitza laburtu egiten du. Baterien biltegian gasa sortzeko arrazoi nagusiak hauek dira: (1) Baterien sisteman H2O egoteak HF sortzea ekar dezake, SEIri kalteak eraginez. Sistemako O2ak elektrolitoaren oxidazioa eragin dezake, eta CO2 kantitate handia sortzen du; (2) Lehenengo eraketan sortutako SEI filma ezegonkorra bada, SEI filmari kalteak eragingo dizkio biltegiratze fasean, eta SEI filmaren konponketak batez ere hidrokarburoz osatutako gasak askatuko ditu. Bateriaren epe luzerako kargatzeko eta deskargatzeko zikloan, material positiboaren kristal-egitura aldatzen da, elektrodoaren gainazaleko puntu-potentzial irregularrak eta beste faktore batzuek potentzial puntu batzuk altuegiak izatea eragiten dute, elektrolitoaren egonkortasuna elektrodoaren gainean. gainazala gutxitzen da, elektrodoaren gainazaleko aurpegiko maskararen etengabeko loditzeak elektrodoaren interfazearen erresistentzia areagotzen du, erreakzio potentziala are gehiago hobetuz, elektrodoaren gainazaleko elektrolitoaren deskonposizioa gasa ekoizteko eta material positiboak gasa ere askatu dezake.

Sistema desberdinetan, bateriaren inflazio-maila aldatu egiten da. Grafitoko elektrodo negatiboen sistemako baterian, gasaren hedapenaren arrazoi nagusiak SEI filma sortzea, zelula gehiegizko hezetasuna, eraketa prozesu anormala, bilgarri txarra, etab. Goian aipatu bezala, litio titanatoko elektrodo negatiboen sisteman, industriak dira. oro har, uste du Li4Ti5O12 bateriaren gasaren hedapena materialaren ura xurgatze errazak eragiten duela batez ere, baina ez dago espekulazio hori frogatzeko froga erabakigarririk. Xiong et al. Tianjin Lishen Battery Company-k adierazi zuen 15. Nazioarteko Elektrokimiko Konferentziaren laburpenean gasaren konposizioak CO2, CO, alkanoak eta olefina kopuru txiki bat barne hartzen dituela, baina ez zuen bere konposizio eta proportzio zehatzari buruzko datu-laguntzarik eman. Belharouak et al. gas-kromatografia-masa espektrometria tresna bat erabili zuen bateriaren gas-ekoizpena ezaugarritzeko. Gasaren osagai nagusia H2 da, baita CO2, CO, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, C3H6, etab.

8. Irudia Li4Ti5O12/LiMn2O4 bateriaren gasaren konposizioa 5 hilabetetan 30, 45 eta 60 ℃-tan bizikletan ibili ondoren

Litio-ioizko piletarako erabili ohi den elektrolito-sistema LiPF6/EC da: EMC, non LiPF6-k honako oreka duen elektrolitoan.

PF5 karbonatoen deskonposizioa erraz eragiten duen azido indartsua da, eta PF5-kopurua handitu egiten da tenperatura handituz. PF5 elektrolitoa deskonposatzen laguntzen du, CO2, CO eta CxHy gasak sortzen. Kalkuluak ere adierazten du ECren deskonposizioak CO eta CO2 gasak sortzen dituela. C2H4 eta C3H6 C2H6 eta C3H8-ren oxidazio-erredukzio erreakzioaren ondorioz sortzen dira Ti4+-rekin, hurrenez hurren, Ti4+ Ti3+-ra murrizten den bitartean. Ikerketa garrantzitsuen arabera, H2-aren sorrera elektrolitoko ur-kantitateetatik dator, baina elektrolitoaren ur-edukia, oro har, 20 × 10-6 ingurukoa da, H2 gasa ekoizteko. Wu Kaik Shanghai Jiao Tong Unibertsitatean egindako esperimentuak grafitoa/NCM111 hautatu zuen ekarpen baxuko bateria gisa, eta ondorioztatu zuen H2-ren iturria tentsio handiko karbonatoaren deskonposizioa dela.

3、 Gasa sortzea eta hedatzea eragiten duen prozesu anormala

1. Enbalaje eskasak ontzi eskasek eragindako bateria puztutako zelulen proportzioa nabarmen murriztu du. Goiko zigilatze, alboko zigilatze eta hiru alboko ontzien desgasifikazioaren arrazoiak aurretik aurkeztu dira. Bi aldeetako ontzi txarrak bateriaren zelula ekarriko du, batez ere goiko zigilatzea eta desgasifikazioa adierazten duena. Goiko zigilatzea fitxaren posizioan zigilatzea eskasaren ondorioz gertatzen da batez ere, eta desgasifikazioa batez ere geruzaren ondorioz gertatzen da (PPren bereizketa barne, elektrolitoaren eta gelaren ondorioz). Enbalaje txarrak aireko hezetasuna bateria-zelularen barnean sartzea eragiten du, elektrolitoa deskonposatzea eta gasa sortzea eraginez.

2. Poltsikoko gainazala hondatuta dago eta bateriaren zelula anormalki hondatzen da edo artifizialki hondatzen da tiraketa prozesuan, poltsikoan kalteak eragiten ditu (adibidez, zuloak) eta ura bateriaren zelularen barnean sartzen uzten du.

3. Txokoko kalteak: tolesturiko izkinan aluminioaren deformazio berezia dela eta, aire poltsa astintzeak izkina desitxuratu eta Al kalteak eragin ditzake (bateria zelula zenbat eta handiagoa izan, orduan eta aire poltsa handiagoa, orduan eta errazagoa izango da). kaltetuta), urarekiko hesi-efektua galduz. Arazoa arintzeko zimur-kola edo urtze beroko kola gehi daiteke izkinetan. Eta debekatuta dago bateria-zelulak aire-poltsekin mugitzea prozesu bakoitzean goiko zigiluaren ondoren, eta arreta gehiago jarri behar zaio funtzionamendu-metodoari, bateria-zelulen igerilekuaren oszilazioa saihesteko, zahartzearen taulan.

4. Bateriaren zelularen barruan dagoen ur edukiak estandarra gainditzen du. Ur edukiak estandarra gainditzen duenean, elektrolitoak huts egingo du eta gasa sortuko du eratu edo desgasifikatu ondoren. Bateria barruan gehiegizko ur edukiaren arrazoi nagusiak hauek dira: elektrolitoan gehiegizko ur edukia, labearen ondoren zelula hutsean dagoen gehiegizko ur edukia eta lehortzeko gelan gehiegizko hezetasuna. Gehiegizko ur edukiak puzketak eragin ditzakeela susmatzen bada, prozesuaren atzera begirako ikuskapena egin daiteke.

5. Eratze-prozesua anormala da, eta eraketa-prozesu oker batek bateria-zelula puztu dezake.

6. SEI filma ezegonkorra da, eta bateria-zelularen igorpen-funtzioa apur bat puztuta dago gaitasun-probak kargatzeko eta deskargatzeko prozesuan.

7. Gehiegizko karga edo deskarga: Prozesuan, makinan edo babes-taulan dauden anomaliak direla eta, bateria-zelulak gehiegi kargatu edo gehiegi deskargatu daitezke, bateria-zeluletan aire-burbuila larriak eraginez.

8. Zirkuitu laburra: funtzionamendu akatsak direla eta, kargatutako bateria-zelularen bi fitxak kontaktuan jartzen dira eta zirkuitu laburra izaten dute. Bateriaren zelulak gas leherketa jasango du eta tentsioa azkar jaitsiko da, fitxak beltzak erretzea eraginez.

9. Barne-zirkuitu laburra: bateria-zelularen polo positibo eta negatiboen arteko barne-zirkuitu laburrak bateria-zelularen deskarga eta beroketa azkarra eragiten du, baita gas-puzte larria ere. Barne zirkuitu laburren arrazoi asko daude: diseinu arazoak; Isolamendu-filma txikitzea, kizkurtzea edo kaltetzea; Bi zelulen lerrokadura desegokia; Isolamendu-mintza zulatzen duten errebak; Gehiegizko presioa; Ertzak lisatzeko makina gehiegi estutu eta abar. Esate baterako, iraganean, zabalera nahikoa ez zela eta, ertzak lisatzeko makinak gehiegi estutu zuen bateriaren zelula entitatea, katodoaren eta anodoaren zirkuitu laburrak eta puzketak eraginez.

10. Korrosioa: Bateriaren zelulak korrosioa jasaten du, eta erreakzioaren ondorioz aluminiozko geruza kontsumitzen da, urarekiko duen hesia galduz eta gasaren hedapena eraginez.

11. Huts-ponpaketa anormala, sistema edo makinen arrazoiek eragindakoa. Desgasifikazioa ez da sakona; Hutsean Zigilatzeko erradiazio termikoaren eremua handiegia da, eta ondorioz, Desgasifikazioaren xurgapen-baionetak ez du Poltsikoko poltsa modu eraginkorrean zulatzen, eta ondorioz, xurgapen zikinak sortzen dira.

Gas-ekoizpena anormala kentzeko neurriak

4. Gas-ekoizpen anormala ezabatzeak materialaren diseinutik zein fabrikazio prozesuetatik abiatzea eskatzen du.

Lehenik eta behin, beharrezkoa da materiala eta elektrolito-sistema diseinatzea eta optimizatzea SEI film trinko eta egonkor baten eraketa bermatzeko, elektrodo positiboaren materialaren egonkortasuna hobetzeko eta gas-ekoizpen anormala ezabatzeko.

Elektrolitoak tratatzeko, filma eratzeko gehigarri kopuru txiki bat gehitzeko metodoa sarritan erabiltzen da SEI filma uniformeagoa eta trinkoagoa izan dadin, erabileran SEI filmaren askapena murriztuz eta birsorkuntzan gas-ekoizpena murriztuz, eta horrek bateria eragiten du. puztu. Ikerketa garrantzitsuak jakinarazi eta praktikan aplikatu dira, hala nola, Harbin Institute of Technology-ko Cheng Suk, zeinak jakinarazi duenez, filma osatzeko VC gehigarriaren erabilerak bateriaren gorakada murrizten duela. Hala ere, ikerketa osagai bakarreko gehigarrietan zentratu da gehienbat, eraginkortasun mugatuarekin. Cao Changhe-k eta Ekialdeko Txinako Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko beste batzuek VC eta PS konposatuak erabili zituzten elektrolito filmak sortzeko gehigarri berri gisa, emaitza onak lortuz. Bateriaren gas-ekoizpena nabarmen murriztu zen tenperatura altuko biltegiratzean eta txirrindularitzan. Ikerketek frogatu dute EC eta VCk osatutako SEI mintzaren osagaiak alkil litio karbonato linealak direla. Tenperatura altuetan, LiC-ri atxikitako alkil-litio karbonatoa ezegonkorra da eta CO2 bezalako gasetan deskonposatzen da, bateria hazten delarik. PSk osatutako SEI filma litio alkil sulfonatoa da. Filmak akatsak dituen arren, bi dimentsioko egitura jakin bat du eta oraindik nahiko egonkorra da tenperatura altuetan LiCri atxikita. VC eta PS konbinatuta erabiltzen direnean, PSk bi dimentsioko egitura akastuna osatzen du elektrodo negatiboaren gainazalean tentsio baxuan. Tentsioa handitzen den heinean, VC-k alkil-litio karbonatoaren egitura lineal bat osatzen du elektrodo negatiboaren gainazalean. Alkil litio karbonatoa bi dimentsioko egituraren akatsetan betetzen da, SEI film egonkor bat osatuz, LiC-ri atxikitako sare-egitura batekin. Egitura honekin SEI mintzak bere egonkortasuna asko hobetzen du eta mintzaren deskonposizioak eragindako gas-ekoizpena modu eraginkorrean kendu dezake.

Horrez gain, elektrodo positiboaren litio kobalto oxidoaren materialaren eta elektrolitoaren arteko elkarrekintza dela eta, bere deskonposizio-produktuek elektrolitoan disolbatzaileen deskonposizioa katalizatuko dute. Hori dela eta, elektrodo positiboko materialaren gainazaleko estaldurak materialaren egitura-egonkortasuna areagotzeaz gain, elektrodo positiboaren eta elektrolitoaren arteko kontaktua murriztu dezake, elektrodo positibo aktiboaren deskonposizio katalitikoak sortutako gasa murriztuz. Hori dela eta, elektrodo positiboko material partikulen gainazalean estaldura geruza egonkor eta osoa eratzea ere garapen-ildo nagusia da gaur egun.