Surcharge se youn nan atik ki pi difisil nan tès sekirite batri ityòm aktyèl la, kidonk li nesesè pou konprann mekanis surcharge ak mezi aktyèl yo pou anpeche surcharge.
Foto 1 se koub vòltaj ak tanperati batri sistèm NCM+LMO/Gr lè li chaje twòp.Vòltaj la rive nan yon maksimòm nan 5.4V, ak Lè sa a, vòltaj la gout, evantyèlman sa ki lakòz tèmik runaway.Koub vòltaj la ak tanperati nan surcharge nan batri a ternary yo sanble anpil ak li.
Lè batri ityòm a twò chaje, li pral jenere chalè ak gaz.Chalè a gen ladan chalè ohmik ak chalè ki te pwodwi pa reyaksyon bò, nan ki chalè ohmik se youn nan prensipal.Reyaksyon bò batri a ki te koze pa twòp chaj se premyèman ke depase ityòm yo mete nan elektwòd negatif la, ak dendrit ityòm ap grandi sou sifas elektwòd negatif la (rapò N/P pral afekte SOC inisyal la nan kwasans ityòm dendrit).Dezyèm lan se ke ityòm depase ekstrè soti nan elektwòd pozitif la, sa ki lakòz estrikti nan elektwòd pozitif la tonbe, divilge chalè ak divilge oksijèn.Oksijèn pral akselere dekonpozisyon elektwolit la, presyon entèn batri a ap kontinye ap monte, ak valv sekirite a ap louvri apre yon sèten nivo.Kontak materyèl aktif la ak lè a plis jenere plis chalè.
Etid yo montre ke diminye kantite elektwolit pral siyifikativman diminye pwodiksyon chalè ak gaz pandan surcharge.Anplis de sa, li te etidye ke lè batri a pa gen yon atèl oswa valv sekirite a pa ka louvri nòmalman pandan surcharge, batri a gen tandans fè eksplozyon.
Yon ti kras surcharge pa pral lakòz evasyon tèmik, men li pral lakòz manyak kapasite.Etid la te jwenn ke lè batri a ak materyèl ibrid NCM / LMO kòm elektwòd pozitif la twò chaje, pa gen okenn pouri kapasite evidan lè SOC a pi ba pase 120%, ak kapasite a pouri anpil lè SOC a pi wo pase 130%.
Kounye a, gen apeprè plizyè fason yo rezoud pwoblèm nan surcharge:
1) Se vòltaj pwoteksyon an mete nan BMS la, anjeneral, vòltaj pwoteksyon an pi ba pase vòltaj pik la pandan surcharge;
2) Amelyore rezistans twòp chaj batri a atravè modifikasyon materyèl (tankou kouch materyèl);
3) Ajoute aditif anti-surcharge, tankou pè redox, nan elektwolit la;
4) Avèk itilize nan manbràn vòltaj-sansib, lè batri a twò chaje, rezistans manbràn la siyifikativman redwi, ki aji kòm yon shunt;
5) OSD ak desen CID yo itilize nan pil kare aliminyòm koki, ki se kounye a desen komen anti-surcharge.Batri a sak pa ka reyalize yon konsepsyon menm jan an.
Referans
Energy Storage Materials 10 (2018) 246–267
Fwa sa a, nou pral prezante chanjman vòltaj ak tanperati batri ityòm oksid cobalt la lè li twò chaje.Foto ki anba a se vòltaj surcharge ak koub tanperati batri ityòm oksid cobalt la, ak aks orizontal la se kantite lajan an delithiation.Elektwòd negatif la se grafit, ak sòlvan elektwolit la se EC/DMC.Kapasite batri a se 1.5Ah.Aktyèl chaje a se 1.5A, ak tanperati a se tanperati entèn batri a.
Zòn I
1. vòltaj batri a monte dousman.Elektwòd pozitif nan ityòm cobalt oksid delithiates plis pase 60%, ak metal ityòm presipite sou bò elektwòd negatif.
2. Batri a se gonfle, ki ka akòz oksidasyon wo-presyon nan elektwolit la sou bò pozitif la.
3. Tanperati a se fondamantalman ki estab ak yon ti ogmantasyon.
Zòn II
1. Tanperati a kòmanse monte dousman.
2. Nan seri 80 ~ 95%, enpedans elektwòd pozitif la ogmante, ak rezistans entèn batri a ogmante, men li diminye nan 95%.
3. Vòltaj batri a depase 5V epi li rive nan maksimòm.
Zòn III
1. Nan apeprè 95%, tanperati batri a kòmanse monte rapidman.
2. Soti nan apeprè 95%, jiska fèmen nan 100%, vòltaj batri a desann yon ti kras.
3. Lè tanperati entèn batri a rive nan apeprè 100 ° C, vòltaj batri a desann sevè, ki ka koze pa diminisyon rezistans entèn batri a akòz ogmantasyon nan tanperati.
Zòn IV
1. Lè tanperati entèn batri a pi wo pase 135 ° C, separasyon PE a kòmanse fonn, rezistans entèn batri a ogmante rapidman, vòltaj la rive nan limit siperyè (~ 12V), ak aktyèl la desann nan yon pi ba. valè.
2. Ant 10-12V, vòltaj batri a se enstab ak aktyèl la fluktue.
3. Tanperati entèn batri a monte rapidman, ak tanperati a monte nan 190-220 °C anvan batri a kase.
4. Batri a kase.
Surcharge pil ternary sanble ak pil ityòm cobalt ksid.Lè chaje pil ternary ak kokiy aliminyòm kare sou mache a, OSD la oswa CID yo pral aktive lè w ap antre nan Zòn III, epi aktyèl la pral koupe pou pwoteje batri a kont surcharge.
Referans
Journal of The Electrochemical Society, 148 (8) A838-A844 (2001)
Tan poste: Dec-07-2022