Wie wirkt sich das N/P-Verhältnis auf die 1s-Lipo-Batterie aus?

Vor einigen Tagen stellte CNHL das N/P-Verhältnis-Design von 1s-Lipo-Batterien vor. Heute untersuchen wir das N/P-Verhältnis von 1s-Lipo-Batterien weiter. In diesem Artikel werden die Auswirkungen des N/P-Verhältnisses auf 1s-Lipo-Batterien im Detail vorgestellt. Interessierte Partner sollten hingehen und sich das ansehen.

1. Wie wirkt sich das N/P-Verhältnis auf die 1s-Lipo-Batterie aus?

Normalerweise denken wir, dass das N / P-Verhältnis zu groß ist, dh die negative Elektrode ist zu groß, was zu einer flachen Ladung und Entladung der negativen Elektrode der 1s-Lipo-Batterie und einer tiefen Ladung und Entladung der positiven führt Elektrode (und umgekehrt, das ist natürlich nur eine sehr allgemeine Aussage). Die vollständig geladene negative Elektrode ist nicht leicht, Lithium auszufällen (einige Materialien, wie weicher und harter Kohlenstoff, LTO-Materialien fällen kein Lithium aus), was sicherer ist, aber die Erhöhung des Oxidationszustands der positiven Elektrode der 1s-Lipo-Batterie nimmt zu das Sicherheitsrisiko.

Da die erste Wirkung der negativen Elektrode des 1s-Lipo-Akkus gleich bleibt, müssen mehr Teile umgesetzt werden. Gleichzeitig ist die Grammkapazität der positiven Elektrode aufgrund des Einflusses der Kinetik gering, aber wenn das N/P bis zu einem gewissen Grad unzureichend ist, kann die positive Elektrode nicht vollständig verwendet werden Gramm Kapazität. Zusammenfassend ist es sehr wichtig, ein geeignetes N/P-Verhältnis zu finden.

Das N/P der 1s-Lipo-Batterie mit negativer Graphitelektrode sollte größer als 1,0 sein, im Allgemeinen 1,04 bis 1,20. Dies dient hauptsächlich dem Sicherheitsdesign, hauptsächlich um eine Lithiumausscheidung in der negativen Elektrode zu verhindern, und die Prozessfähigkeit, wie z. B. Beschichtungsabweichung, sollte bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Wenn das N/P jedoch zu groß ist, führt der irreversible Kapazitätsverlust der 1s-Lipo-Batterie zu einer geringen Kapazität der 1s-Lipo-Batterie, und die Energiedichte der 1s-Lipo-Batterie nimmt ebenfalls ab.
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Für die negative Elektrode aus Lithiumtitanat wird das Überschussdesign der positiven Elektrode übernommen, und die Kapazität der 1s-Lipo-Batterie wird durch die Kapazität der negativen Elektrode aus Lithiumtitanat bestimmt. Das übermäßige Design der positiven Elektrode ist vorteilhaft, um die Hochtemperaturleistung der 1s-Lipo-Batterie zu verbessern: Das Hochtemperaturgas kommt hauptsächlich von der negativen Elektrode. Wenn die positive Elektrode übermäßig gestaltet ist, ist das Potential der negativen Elektrode niedriger und es ist einfacher, einen SEI-Film auf der Oberfläche von Lithiumtitanat zu bilden.

2. Die Auswirkung des N / P-Verhältnisses auf die positive Elektrode einer 1s-Lipo-Batterie

Wenn das N/P-Verhältnis zu hoch ist, erhöht sich der Oxidationszustand des positiven Elektrodenmaterials der 1s-Lipo-Batterie. Was sind neben Sicherheitsproblemen die versteckten Gefahren? Hier werden beispielhaft nur ternäre/graphitische Materialien verwendet.
Führen Sie für eine Batterie mit einem übermäßigen N/P-Verhältnis eine Hotbox (130 °C/150 °C) oder ein Hochtemperatur-Lagerungsexperiment in einem vollständig aufgeladenen Zustand durch, zerlegen Sie die Batterie und stellen Sie normalerweise fest, dass das positive Pulver des 1s-Lipos vorhanden ist Batterie löst sich von der Folie und Membran vergilbt.
Definieren Sie zunächst zwei Konzepte:
Konzept 1: Zunächst ist es notwendig, die unterschiedlichen Positionen des Polstücks zu klären, auch wenn die Reaktion unterschiedlicher Positionen der Partikel nicht gleichmäßig ist, was das Problem der Potentialdifferenz in Richtung der Dicke eines Pols mit sich bringt Stück.
Konzept 2: Ni3+/4+ und Co3+/4+ haben überlappende Energiebänder mit O, und O wird dem Gitter in Form von freien Radikalen entzogen, was extrem oxidierend ist.

Die Vergilbung des Diaphragmas wird durch Oxidation verursacht, und der Mechanismus war sehr klar. In der Literatur wurde berichtet, dass die Zugabe von leicht oxidierbaren Schutzadditiven wie PS zum Elektrolyten von 1s-Lipo-Batterien die Oxidation des Diaphragmas lindern kann.
In der Literatur wurde berichtet, dass in dem MCMB-Material der negativen Elektrode der 1s-Lipo-Batterie, da das Grenzflächenpotential zwischen dem negativen Elektrodenpulver und dem Stromkollektor am negativsten ist, die Abscheidung von Lithiumsalz zuerst an der Kontaktstelle dazwischen auftritt das Negativelektrodenpulver und der Stromkollektor, und der Querschnitt des MCMB-Materials wird deutlich beobachtet. An der Kontaktfläche zwischen dem Anodenmaterial und dem Stromkollektor kommt es zu Lithiumsalzabscheidungen, die jedoch bei Materialien auf Graphitbasis nicht beobachtet werden.

Es gibt jedoch nur wenige Studien zum SEI-Film der positiven Elektrode von 1s-Lipo-Batterien. Da die Kontaktstelle zwischen dem Pulver der positiven Elektrode und dem Stromkollektor auf einem hohen Potential liegt und eine starke Oxidation aufweist, wird angenommen, dass eine Schicht aus einer Lithiumsalzabscheidung der positiven Elektrode gebildet wird (hohe Temperatur beschleunigt diesen Prozess). Die Reaktion schreitet voran), was den Kontakt zwischen dem Pulver der positiven Elektrode und dem Stromkollektor der 1s-Lipo-Batterie behindert, was zu einer Ablösung zwischen dem Pulver der positiven Elektrode und dem Stromkollektor führt. Die spezifischen Charakterisierungsexperimente wurden nicht durchgeführt, was auch der Streitpunkt in dieser Arbeit ist. Das Ablösen der positiven Elektrode der 1s-Lipo-Batterie erhöht den Innenwiderstand und führt direkt zum Ausfall des Zyklus unter Hochtemperatur-Einsatzbedingungen.

3. Der Einfluss des N/P-Verhältnisses auf die negative Elektrode einer 1s-Lipo-Batterie

Das freigesetzte überschüssige Li stellt eine Li-Quelle für die Abscheidung von Lithiumsalzen auf der Oberfläche der negativen Elektrode bereit, und die kontinuierliche Abscheidung von Lithiumsalzen führt zum Versagen des Zyklus. Daher erhöht ein zu niedriges N/P-Verhältnis dieses Risiko.
Aber hier diskutieren wir, was in einer anderen Dimension passieren könnte, was passiert, wenn das N/P-Verhältnis zu hoch ist?

Hier wird die gleiche positive Elektrode der 1s-Lipo-Batterie verwendet, und das N/P-Verhältnis ist unterschiedlich, indem die Menge der negativen Elektrode angepasst wird. 1s Lipo-Batterie ist am Ende der Entladung, die Spannung der positiven und negativen Pole mit einem niedrigen N / P-Verhältnis ist niedrig, der positive Pol ist tief und der negative Pol ist flach. Der 1s-Lipo-Akku ist am Ende des Ladevorgangs, und die Spannung der positiven und negativen Pole mit einem niedrigen N / P-Verhältnis ist ebenfalls niedrig, der negative Pol ist tief geladen und der positive Pol ist flach geladen.

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Es sollte notiert werden:
1. Eine Potentialkurve stellt die beiden Prozesse des Ladens und Entladens einer 1s-Lipo-Batterie dar, die als Potential des Gleichgewichtszustands betrachtet werden können.
2. Der Kapazitätsabfall, der durch den ersten Effekt der positiven Elektrode der 1s-Lipo-Batterie verursacht wird, wird hier vernachlässigt. Auch nach dem ersten Effektverlust entsprechen die negativen Elektroden mit unterschiedlichen N/P-Verhältnissen der gleichen positiven Kurve. Es wird angenommen, dass der erste Effektverlust der positiven Elektrode der 1s-Lipo-Batterie nur zu Beginn des Ladens verursacht wird und die durch Oxidation am Ladeende verursachte Filmbildung hier ignoriert wird. Die tatsächliche Situation ist, dass sich die Oxidationsfilmbildung erst mit fortschreitendem Zyklus auf die Kapazität auswirkt.

3. Das Verhältnis des ersten Effekts der negativen Elektrode wird als unabhängig vom N/P-Verhältnis angesehen. Es ist eine Konstante. Es gibt viele negative Elektroden, und der 1s-Lipo-Akku verliert durch den ersten Effekt viel Kapazität. Das Stadium, in dem die Reaktion stattfindet, liegt ebenfalls am Beginn des Ladens.
4. Die positiven und negativen Potentiale sind frei, und die einzige Begrenzung ist die Spannung der vollen Zelle. Die Spannungen der beiden vollen Zellen am Entladeende und am Ladeende sind jeweils gleich.
Da das Verhältnis der zu reagierenden negativen Elektrode im ersten Effekt der 1s-Lipo-Batterie gleich ist und die Gesamtmenge der negativen Elektroden unterschiedlich ist, ist die Lade-Entlade-Kurve der negativen Elektrode mit mehr negativen Elektroden und der negativen Elektrode mit weniger negativer Elektrode erzeugen eine Phasendifferenz, die der gleichen Lade-Entlade-Kurve der positiven Elektrode entspricht.

Da das Potential der positiven Elektrode mit zunehmender Lithium-Interkalation (Entladungsprozess) allmählich abnimmt, entspricht im Verlauf des 1s-Lipo-Batterie-Spannungsanstiegs der negativen Elektrode de-Li/der negativen Elektrode die Verwendungsposition der Entladungskurve der positiven Elektrode dem Ende von Die negative Elektrodenentladungskurve mit mehr negativer Elektrode und weniger negativer Elektrode ist: Anders ist die positive Spannung der 1s-Lipo-Batterie, die dem negativen Entladungsende mit weniger negativer Elektrode entspricht, niedriger.

Um die gleiche volle Batteriespannung zu erreichen, steigt die Spannung der negativen Elektrode mit weniger negativer Elektrode niedriger an, was auch den übermäßigen Grad an Li-Entfernung von der negativen Elektrode vermeidet. Eine übermäßige Entfernung von Li von der negativen Elektrode beschädigt und reformiert den SEI-Film der 1s-Lipo-Batterie, was zu einem Zyklusversagen führt. Dieses Analyseverfahren kann auch auf das Ladeende angewendet werden, und es wird gefolgert, dass, wenn die positive Elektrode der 1s-Lipo-Batterie übermäßig ist, die positive Elektrode in einer flachen Ladung und die negative Elektrode in einer tiefen Ladung ist.

Zusammenfassung

Bei einem 1s-Lipo-Akku mit kleinem N/P-Verhältnis, d negative Elektrode ist tiefes Laden und flaches Entladen. und umgekehrt.
Nun, das Obige ist der gesamte Inhalt von heute. Ich hoffe, dass jeder durch diesen Artikel das N/P-Verhältnis der 1s-Lipo-Batterie und die Auswirkungen des N/P-Verhältnisses der Lipo-Batterie auf die Batterie verstehen kann. Weitere Informationen zu Lipo-Batterien können unten gelesen werden:
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