An dësem Pabeier gëtt d'Iwwerladungsleistung vun enger 40Ah Pouchbatterie mat enger positiver Elektrode NCM111 + LMO duerch Experimenter a Simulatioune studéiert.D'Iwwerladungsstroum sinn 0,33C, 0,5C an 1C, respektiv.D'Batteriegréisst ass 240mm * 150mm * 14mm.(berechent no der bewäertter Spannung vun 3.65V, seng Volumenspezifesch Energie ass ongeféier 290Wh/L, wat nach ëmmer relativ niddereg ass)
D'Spannung, d'Temperatur an d'intern Resistenzverännerungen während dem Iwwerlaaschtungsprozess ginn am Bild gewisen 1. Et kann ongeféier a véier Etappen opgedeelt ginn:
Éischt Etapp: 1
Déi zweet Etapp: 1.2
Déi drëtt Etapp: 1.4
Déi véiert Stuf: SOC> 1.6, den internen Drock vun der Batterie iwwerschreift d'Limite, d'Këscht brécht, d'Membran schrumpft a verformt, an d'Batterie thermesch Flucht.E Kuerzschluss geschitt an der Batterie, eng grouss Quantitéit un Energie gëtt séier fräigelooss, an d'Temperatur vun der Batterie klëmmt staark op 780°C.
Der Hëtzt generéiert während der overcharge Prozess ëmfaasst: reversibel Entropie Hëtzt, Joule Hëtzt, chemesch Reaktioun Hëtzt an Hëtzt vun intern kuerz Circuit verëffentlecht.D'Hëtzt vun der chemescher Reaktioun beinhalt d'Hëtzt, déi duerch d'Opléisung vum Mn verëffentlecht gëtt, d'Reaktioun vum Metalllithium mam Elektrolyt, d'Oxidatioun vum Elektrolyt, d'Zersetzung vum SEI-Film, d'Zersetzung vun der negativer Elektrode an d'Zersetzung vun der positiver Elektrode. (NCM111 an LMO).Table 1 weist d'Enthalpie Ännerung an d'Aktivatiounsenergie vun all Reaktioun.(Dësen Artikel ignoréiert Säitreaktioune vu Bindemëttel)
Bild 3 ass e Verglach vun der Wärmegeneratiounsquote wärend der Iwwerladung mat verschiddene Ladestroum.Déi folgend Conclusiounen kënnen aus Picture3 gezunn ginn:
1) Wéi de Ladestroum eropgeet, geet d'thermesch Oflafzäit vir.
2) D'Wärmeproduktioun während der Iwwerlaaschtung gëtt vun der Joule Hëtzt dominéiert.SOC <1.2, d'total Hëtztproduktioun ass am Fong gläich wéi Joule Hëtzt.
3) An der zweeter Etapp (1
4) SOC> 1.45, d'Hëtzt, déi duerch d'Reaktioun vu Metalllithium an Elektrolyt verëffentlecht gëtt, wäert d'Joule Hëtzt iwwerschreiden.
5) Wann SOC> 1.6, fänkt d'Zersetzung Reaktioun tëscht SEI Film an negativ Elektroden, der Hëtzt Produktioun Taux vun electrolyte oxydéiert Reaktioun staark erhéicht, an der total Hëtzt Produktioun Taux erreecht de Biergspëtzten Wäert.(D'Beschreiwungen an 4 a 5 an der Literatur sinn e bëssen inkonsistent mat de Biller, an d'Biller hei sollen duerchsetzen a sinn ugepasst ginn.)
6) Wärend dem Iwwerladungsprozess sinn d'Reaktioun vum Metalllithium mam Elektrolyt an d'Oxidatioun vum Elektrolyt d'Haaptreaktiounen.
Duerch déi uewe genannte Analyse sinn d'Oxidatiounspotenzial vum Elektrolyt, d'Kapazitéit vun der negativer Elektrode, an d'Ufanktemperatur vun der thermescher Auslafe déi dräi Schlësselparameter fir Iwwerladung.Bild 4 weist den Impakt vun dräi Schlësselparameter op d'Iwwerladungsleistung.Et kann gesi ginn datt d'Erhéijung vum Oxidatiounspotenzial vum Elektrolyt d'Iwwerladungsleistung vun der Batterie staark verbesseren kann, während d'Kapazitéit vun der negativer Elektrode wéineg Effekt op d'Iwwerladungsleistung huet.(An anere Wierder, den Héichspannungselektrolyt hëlleft d'Iwwerladungsleistung vun der Batterie ze verbesseren, an d'Erhéijung vum N/P Verhältnis huet wéineg Effekt op d'Iwwerladungsleistung vun der Batterie.)
Referenzen
D. Ren et al.Journal vun Power Quellen 364 (2017) 328-340
Post Zäit: Dez-15-2022