Apa pengaruh rasio N/P pada baterai lipo 1s?

1. Apa pengaruh rasio N/P pada baterai lipo 1s

Biasanya kita berpikir bahwa rasio N/P terlalu besar, yaitu elektroda negatif terlalu besar, yang akan menyebabkan pengisian dan pengosongan dangkal pada elektroda negatif baterai lipo 1s, dan pengisian dan pengosongan dalam pada elektroda positif (dan sebaliknya, tentu saja, ini hanya pernyataan yang sangat umum). Elektroda negatif yang terisi penuh tidak mudah mengalami presipitasi lithium (beberapa bahan, seperti karbon lunak dan keras, bahan LTO tidak akan mengalami presipitasi lithium), yang lebih aman, tetapi peningkatan keadaan oksidasi elektroda positif baterai lipo 1s meningkatkan bahaya keselamatan.

Karena efek pertama dari elektroda negatif baterai lipo 1s tetap sama, lebih banyak bagian perlu bereaksi. Pada saat yang sama, karena pengaruh kinetika, kapasitas gram elektroda positif akan rendah, tetapi ketika N/P tidak mencukupi sampai tingkat tertentu, elektroda positif tidak dapat sepenuhnya dimanfaatkan yang juga akan mempengaruhi kinerja kapasitas gram. Singkatnya, sangat penting untuk menemukan rasio N/P yang sesuai.

N/P dari baterai lipo 1s dengan elektroda negatif grafit harus lebih besar dari 1,0, umumnya 1,04~1,20. Ini terutama untuk desain keamanan, terutama untuk mencegah presipitasi lithium pada elektroda negatif, dan kemampuan proses, seperti deviasi pelapisan, harus dipertimbangkan dalam desain. Namun, ketika N/P terlalu besar, kehilangan kapasitas irreversible dari baterai lipo 1s akan mengakibatkan kapasitas baterai lipo 1s yang rendah, dan densitas energi baterai lipo 1s juga akan menurun.
Artikel ini tentang penurunan kapasitas baterai lipo memiliki pengenalan yang rinci:
Jelaskan secara rinci alasan penurunan kapasitas baterai lipo 2s 5600

Untuk elektroda negatif lithium titanate, digunakan desain kelebihan elektroda positif, dan kapasitas baterai lipo 1s ditentukan oleh kapasitas elektroda negatif lithium titanate. Desain berlebih elektroda positif bermanfaat untuk meningkatkan performa suhu tinggi baterai lipo 1s: gas suhu tinggi terutama berasal dari elektroda negatif. Ketika elektroda positif didesain berlebih, potensial elektroda negatif lebih rendah, dan lebih mudah membentuk film SEI pada permukaan lithium titanate.

2. Pengaruh rasio N/P pada elektroda positif baterai lipo 1s

Jika rasio N/P terlalu tinggi, keadaan oksidasi material elektroda positif baterai lipo 1s akan meningkat. Selain masalah keamanan, apa bahaya tersembunyi lainnya? Di sini hanya digunakan contoh material ternary/grafit.
Untuk baterai dengan rasio N/P berlebih, lakukan percobaan hot box (130°C/150°C) atau penyimpanan suhu tinggi dalam keadaan terisi penuh, bongkar baterai, dan biasanya ditemukan bahwa serbuk positif baterai lipo 1s terpisah dari foil, dan diafragma menguning.
Pertama definisikan dua konsep:
Konsep 1: Pertama-tama, perlu memperjelas posisi berbeda dari potongan kutub, meskipun reaksi pada posisi berbeda partikel tidak seragam, yang melibatkan masalah perbedaan potensial dalam arah ketebalan potongan kutub.
Konsep 2: Ni3+/4+ dan Co3+/4+ memiliki pita energi yang tumpang tindih dengan O, dan O akan diekstraksi dari kisi dalam bentuk radikal bebas, yang sangat bersifat mengoksidasi.

Penguningan diafragma disebabkan oleh oksidasi, dan mekanismenya sudah sangat jelas. Telah dilaporkan dalam literatur bahwa penambahan aditif pelindung yang mudah teroksidasi seperti PS ke elektrolit baterai lipo 1s dapat mengurangi oksidasi diafragma.
Telah dilaporkan dalam literatur bahwa pada material MCMB elektroda negatif dari baterai lipo 1s, karena potensial antarmuka antara serbuk elektroda negatif dan kolektor arus adalah yang paling negatif, pengendapan garam litium pertama kali terjadi pada posisi kontak antara serbuk elektroda negatif dan kolektor arus, dan penampang material MCMB dapat diamati dengan jelas. Pengendapan garam litium ada pada antarmuka kontak antara material anoda dan kolektor arus, tetapi tidak diamati pada material berbasis grafit.

Namun, ada sedikit penelitian tentang film SEI elektroda positif baterai lipo 1s. Karena posisi kontak antara serbuk elektroda positif dan kolektor arus berada pada potensial tinggi dan mengalami oksidasi tinggi, diasumsikan bahwa lapisan deposit garam litium elektroda positif akan terbentuk (suhu tinggi mempercepat proses reaksi ini), yang menghambat kontak antara serbuk elektroda positif dan kolektor arus baterai lipo 1s, mengakibatkan pengelupasan antara serbuk elektroda positif dan kolektor arus. Eksperimen karakterisasi spesifik tidak dilakukan, yang juga menjadi titik kontroversi dalam makalah ini. Pengelupasan elektroda positif baterai lipo 1s meningkatkan resistansi internal dan langsung menyebabkan kegagalan siklus di bawah kondisi penggunaan suhu tinggi.

3. Pengaruh rasio N/P pada elektroda negatif baterai lipo 1s

Li berlebih yang dilepaskan akan menyediakan sumber Li untuk deposisi garam litium di permukaan elektroda negatif, dan deposisi garam litium yang terus-menerus menyebabkan kegagalan siklus. Oleh karena itu, rasio N/P yang terlalu rendah akan meningkatkan risiko ini.
Tetapi di sini kami membahas apa yang mungkin terjadi di dimensi lain, apa yang terjadi jika rasio N/P terlalu tinggi?

Elektroda positif baterai lipo 1s yang sama digunakan di sini, dan rasio N/P berbeda dengan mengatur jumlah elektroda negatif. Baterai lipo 1s berada di akhir pengosongan, tegangan kutub positif dan negatif dengan rasio N/P rendah rendah, kutub positif dalam, dan kutub negatif dangkal. Baterai lipo 1s berada di akhir pengisian, dan tegangan kutub positif dan negatif dengan rasio N/P rendah juga rendah, kutub negatif terisi dalam, dan kutub positif terisi dangkal.

Anda harus membaca artikel ini tentang pengisian dan pengosongan baterai Lipo. Artikel ini memperkenalkan prinsip pengisian dan pengosongan baterai Lipo secara rinci:
Prinsip pengisian dan pengosongan baterai Lipo 4s, pastikan untuk menyimpannya dengan baik!
Perlu dicatat:
1. Kurva potensial mewakili dua proses pengisian dan pengosongan baterai lipo 1s, yang dapat dianggap sebagai potensial dari keadaan kesetimbangan.
2. Penurunan kapasitas yang disebabkan oleh efek pertama elektroda positif dari baterai lipo 1s diabaikan di sini. Bahkan setelah kehilangan efek pertama, elektroda negatif dengan rasio N/P yang berbeda sesuai dengan kurva positif yang sama. Dipercaya bahwa kehilangan efek pertama elektroda positif baterai lipo 1s hanya terjadi pada awal pengisian daya, dan pembentukan film yang disebabkan oleh oksidasi pada akhir pengisian daya diabaikan di sini. Situasi sebenarnya adalah bahwa hanya dengan kemajuan siklus, pembentukan film oksidasi akan memengaruhi kapasitas.

3. Rasio efek pertama elektroda negatif dianggap independen dari rasio N/P. Itu konstan. Ada banyak elektroda negatif, dan baterai lipo 1s kehilangan banyak kapasitas melalui efek pertama. Tahap terjadinya reaksi juga pada awal pengisian.
4. Potensial positif dan negatif bebas, dan satu-satunya batasan adalah tegangan sel penuh. Tegangan kedua sel penuh pada ujung pengosongan dan ujung pengisian masing-masing sama.
Karena rasio elektroda negatif yang bereaksi dalam efek pertama baterai lipo 1s adalah sama, dan jumlah total elektroda negatif berbeda, kurva pengisian-pengosongan elektroda negatif dengan elektroda negatif lebih banyak dan elektroda negatif lebih sedikit menghasilkan perbedaan fase yang sesuai dengan kurva pengisian-pengosongan elektroda positif yang sama.

Karena potensial elektroda positif secara bertahap menurun dengan peningkatan interkalasi litium (proses pengosongan), dalam proses de-Li elektroda negatif baterai lipo 1s / kenaikan tegangan elektroda negatif, posisi penggunaan kurva pengosongan elektroda positif yang sesuai dengan ujung kurva pengosongan elektroda negatif dengan elektroda negatif lebih banyak dan elektroda negatif lebih sedikit adalah: Berbeda, tegangan positif baterai lipo 1s yang sesuai dengan ujung pengosongan negatif dengan elektroda negatif lebih sedikit lebih rendah.

Untuk mencapai tegangan baterai penuh yang sama, tegangan elektroda negatif dengan elektroda negatif yang lebih sedikit naik lebih rendah, yang juga menghindari tingkat penghilangan Li yang berlebihan dari elektroda negatif. Penghilangan Li yang berlebihan dari elektroda negatif akan merusak dan mereformasi film SEI baterai lipo 1s, yang mengakibatkan kegagalan siklus. Metode analisis ini juga dapat diterapkan pada ujung pengisian, dan disimpulkan bahwa ketika elektroda positif baterai lipo 1s berlebihan, elektroda positif berada dalam pengisian dangkal dan elektroda negatif dalam pengisian dalam.

Ringkasan

Untuk baterai lipo 1s dengan rasio N/P kecil, yaitu baterai lipo 1s dengan kelebihan elektroda negatif, elektroda positif dapat mencapai kondisi pengisian dangkal dan pengosongan dalam siklus, dan kondisi elektroda negatif adalah pengisian dalam dan pengosongan dangkal. Sebaliknya.
Nah, di atas adalah seluruh isi hari ini. Saya harap melalui artikel ini, semua orang dapat memahami rasio N/P baterai lipo 1s, dan dampak rasio N/P baterai lipo terhadap baterai. Informasi lebih lanjut tentang baterai lipo dapat dibaca di bawah ini:
Jelaskan secara rinci alasan penurunan kapasitas baterai lipo 2s 5600