ओभरचार्जिङ हालको लिथियम ब्याट्री सुरक्षा परीक्षणमा सबैभन्दा कठिन वस्तुहरू मध्ये एक हो, त्यसैले ओभरचार्जिङको संयन्त्र र ओभरचार्जिङ रोक्नको लागि हालका उपायहरू बुझ्न आवश्यक छ।
Picture 1 NCM+LMO/Gr प्रणाली ब्याट्रीको भोल्टेज र तापमान वक्र हो जब यो ओभरचार्ज हुन्छ।भोल्टेज अधिकतम 5.4V मा पुग्छ, र त्यसपछि भोल्टेज घट्छ, अन्ततः थर्मल भाग्ने कारण।टर्नरी ब्याट्रीको ओभरचार्जको भोल्टेज र तापमान वक्रहरू योसँग धेरै समान छन्।
जब लिथियम ब्याट्री बढी चार्ज हुन्छ, यसले तातो र ग्यास उत्पन्न गर्दछ।गर्मीमा ओमिक ताप र साइड प्रतिक्रियाहरूद्वारा उत्पन्न हुने ताप समावेश हुन्छ, जसमध्ये ओमिक ताप मुख्य हो।ओभरचार्जिङको कारण ब्याट्रीको साइड प्रतिक्रिया सबैभन्दा पहिले नकारात्मक इलेक्ट्रोडमा थप लिथियम घुसाइन्छ, र लिथियम डेन्ड्राइट नकारात्मक इलेक्ट्रोडको सतहमा बढ्छ (N/P अनुपातले लिथियम डेन्ड्राइट वृद्धिको प्रारम्भिक SOC लाई असर गर्नेछ)।दोस्रो हो कि अतिरिक्त लिथियम सकारात्मक इलेक्ट्रोडबाट निकालिएको छ, जसले सकारात्मक इलेक्ट्रोडको संरचनालाई पतन गर्न, तातो जारी गर्न र अक्सिजन जारी गर्दछ।अक्सिजनले इलेक्ट्रोलाइटको विघटनलाई गति दिनेछ, ब्याट्रीको आन्तरिक दबाब बढ्न जारी रहनेछ, र सुरक्षा भल्भ निश्चित स्तर पछि खुल्नेछ।हावासँग सक्रिय पदार्थको सम्पर्कले थप गर्मी उत्पन्न गर्दछ।
अध्ययनहरूले देखाएको छ कि इलेक्ट्रोलाइटको मात्रा घटाउँदा ओभरचार्जिङको समयमा गर्मी र ग्यास उत्पादनमा उल्लेखनीय कमी आउँछ।थप रूपमा, यो अध्ययन गरिएको छ कि जब ब्याट्रीमा स्प्लिन्ट छैन वा सेफ्टी भल्भ सामान्य रूपमा ओभर चार्ज गर्दा खोल्न सकिँदैन, ब्याट्री विस्फोटको खतरा हुन्छ।
थोरै ओभरचार्जिङले थर्मल रनवेको कारण बनाउँदैन, तर क्षमता घटाउने कारण हुनेछ।अध्ययनले पत्ता लगायो कि जब सकारात्मक इलेक्ट्रोडको रूपमा NCM/LMO हाइब्रिड सामग्रीको साथ ब्याट्री ओभरचार्ज हुन्छ, SOC 120% भन्दा कम हुँदा त्यहाँ कुनै स्पष्ट क्षमता क्षय हुँदैन, र SOC 130% भन्दा माथि हुँदा क्षमता उल्लेखनीय रूपमा क्षय हुन्छ।
वर्तमानमा, ओभरचार्जिंग समस्या समाधान गर्न लगभग धेरै तरिकाहरू छन्:
1) सुरक्षा भोल्टेज BMS मा सेट गरिएको छ, सामान्यतया सुरक्षा भोल्टेज ओभरचार्जिंग को समयमा शिखर भोल्टेज भन्दा कम छ;
२) सामग्री परिमार्जन (जस्तै सामग्री कोटिंग) मार्फत ब्याट्रीको ओभरचार्ज प्रतिरोध सुधार गर्नुहोस्;
3) इलेक्ट्रोलाइटमा एन्टी-ओभरचार्ज additives, जस्तै रेडक्स जोडीहरू थप्नुहोस्;
4) भोल्टेज-संवेदनशील झिल्लीको प्रयोगको साथ, जब ब्याट्री अधिक चार्ज हुन्छ, झिल्ली प्रतिरोध उल्लेखनीय रूपमा कम हुन्छ, जसले शन्टको रूपमा कार्य गर्दछ;
5) ओएसडी र सीआईडी डिजाइनहरू स्क्वायर एल्युमिनियम शेल ब्याट्रीहरूमा प्रयोग गरिन्छ, जुन हाल सामान्य एन्टि-ओभरचार्ज डिजाइनहरू हुन्।पाउच ब्याट्रीले समान डिजाइन हासिल गर्न सक्दैन।
सन्दर्भहरू
ऊर्जा भण्डारण सामग्री 10 (2018) 246–267
यस पटक, हामी लिथियम कोबाल्ट अक्साइड ब्याट्रीको भोल्टेज र तापमान परिवर्तनहरू परिचय गर्नेछौं जब यो अधिक चार्ज हुन्छ।तलको तस्बिर लिथियम कोबाल्ट अक्साइड ब्याट्रीको ओभरचार्ज भोल्टेज र तापमान वक्र हो, र तेर्सो अक्ष विच्छेदन मात्रा हो।नकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट हो, र इलेक्ट्रोलाइट विलायक EC/DMC हो।ब्याट्री क्षमता 1.5Ah छ।चार्ज गर्ने वर्तमान 1.5A हो, र तापक्रम ब्याट्रीको आन्तरिक तापक्रम हो।
क्षेत्र I
1. ब्याट्री भोल्टेज बिस्तारै बढ्छ।लिथियम कोबाल्ट अक्साइडको सकारात्मक इलेक्ट्रोड 60% भन्दा बढी डिलिथिएट हुन्छ, र धातु लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड पक्षमा अवक्षेपित हुन्छ।
2. ब्याट्री उभिएको छ, जुन सकारात्मक पक्षमा इलेक्ट्रोलाइटको उच्च-दबाव अक्सीकरणको कारण हुन सक्छ।
3. तापक्रम सामान्य रूपमा थोरै वृद्धि संग स्थिर छ।
क्षेत्र II
1. तापक्रम बिस्तारै बढ्न थाल्छ।
2. 80 ~ 95% को दायरामा, सकारात्मक इलेक्ट्रोडको प्रतिबाधा बढ्छ, र ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध बढ्छ, तर यो 95% मा घट्छ।
3. ब्याट्री भोल्टेज 5V नाघेको छ र अधिकतम पुग्छ।
क्षेत्र III
1. लगभग 95% मा, ब्याट्री तापक्रम छिटो बढ्न थाल्छ।
2. लगभग 95% देखि, लगभग 100% सम्म, ब्याट्री भोल्टेज थोरै घट्छ।
3. जब ब्याट्रीको आन्तरिक तापक्रम लगभग 100 डिग्री सेल्सियस पुग्छ, ब्याट्री भोल्टेज तीव्र रूपमा घट्छ, जुन तापक्रम वृद्धिको कारण ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोधमा कमीको कारण हुन सक्छ।
क्षेत्र IV
1. जब ब्याट्रीको आन्तरिक तापक्रम 135°C भन्दा माथि हुन्छ, PE विभाजक पग्लन थाल्छ, ब्याट्रीको आन्तरिक प्रतिरोध द्रुत गतिमा बढ्छ, भोल्टेज माथिल्लो सीमा (~12V) मा पुग्छ, र वर्तमान तल झर्छ। मूल्य।
2. 10-12V को बीचमा, ब्याट्री भोल्टेज अस्थिर छ र वर्तमान उतार-चढ़ाव हुन्छ।
3. ब्याट्रीको आन्तरिक तापक्रम द्रुत गतिमा बढ्छ, र ब्याट्री फुट्नु अघि तापमान 190-220 डिग्री सेल्सियसमा बढ्छ।
4. ब्याट्री बिग्रिएको छ।
टर्नरी ब्याट्रीको ओभरचार्ज लिथियम कोबाल्ट अक्साइड ब्याट्रीजस्तै हुन्छ।बजारमा वर्गाकार एल्युमिनियम शेलहरू भएका त्रिनरी ब्याट्रीहरूलाई ओभरचार्ज गर्दा, OSD वा CID सक्रिय हुनेछ जब Zone III मा प्रवेश गरिन्छ, र ब्याट्रीलाई ओभरचार्ज हुनबाट जोगाउन करेन्ट काटिनेछ।
सन्दर्भहरू
इलेक्ट्रोकेमिकल सोसाइटीको जर्नल, 148 (8) A838-A844 (2001)
पोस्ट समय: डिसेम्बर-07-2022