Njirimara ikike nke batrị lithium nwere ihe dị iche iche cathode

Ka ọnụ ọgụgụ nke chaja na mwepu na-abawanye, ikike batrị ga-aga n’ihu na-ere ere. Mgbe ike ahụ dara ruo 75% ruo 80% nke ikike akwadoro, a na-ewere batrị lithium-ion ka ọ nọ na ọnọdụ ọdịda. Ọnụego mwepu, ịrị elu okpomọkụ batrị, na ọnọdụ okpomọkụ na-enwe mmetụta dị ukwuu n’ikike mwepu nke batrị lithium-ion.

Akwụkwọ a na-anakwere usoro nchaji na ịchaji nke voltaji na-agba ọsọ na chaja na-agba ọsọ maka batrị. A na-eji ọnụ ọgụgụ mwepu, ịrị elu okpomọkụ batrị, na ọnọdụ okpomọkụ na-aga nke ọma dị ka mgbanwe mgbanwe na nyocha cyclic ọnụ ọgụgụ, a na-enyocha ọnụego mwepu na batrị batrị n’okpuru ihe cathode dị iche iche. Mmetụta nke okpomọkụ, ọnọdụ okpomọkụ na oge okirikiri na ikike mwepu nke batrị lithium-ion.

1. Ihe mmemme nnwale bụ isi nke batrị

Ihe ndị dị mma na ndị na-adịghị mma dị iche iche, na ndụ okirikiri dịgasị iche iche, nke na-emetụta njirimara ikike nke batrị. A na-eji lithium iron phosphate (LFP) na nickel-cobalt-manganese ternary material (NMC) mee ihe dị ka ihe cathode maka batrị lithium-ion nke abụọ nwere uru pụrụ iche. Enwere ike ịhụ site na Tebụl 1 na ikike e nyere ikike, voltaji ọnụ, na ọnụego mwepụ nke batrị NMC dị elu karịa nke batrị LFP.

Chajị na mwepu LFP na batrị lithium-ion NMC dị ka ụfọdụ chaja chaja na-adị ugbu a na nke na-adịgide adịgide na iwu mwepu oge niile, wee dekọ ụgwọ na mwepu mbelata voltaji, ọnụego mwepu, ịrị elu okpomọkụ batrị, okpomọkụ nnwale na mgbanwe ikike batrị. n’oge ụgwọ na mwepụ usoro Ọnọdụ.

2. Mmetụta nke ọnụ ọgụgụ nkwụsị na ikike ịwepu na-edozi ọnọdụ okpomọkụ na ụgwọ na iwu nkwụsị, ma wepụ batrị LFP na batrị NMC na-adịgide adịgide dị ka ọnụego nkwụsị dị iche iche.

Gbanwee okpomọkụ n’otu n’otu: 35, 25, 10, 5, -5, -15°C. Enwere ike ịhụ site na eserese 1 na n’otu okpomọkụ ahụ, site n’ịbawanye ụba nke nkwụsịtụ, ikike nkwụsị nke batrị LFP n’ozuzu na-egosi ọnọdụ na-agbada. N’okpuru otu ọnụego mwepụta ahụ, mgbanwe na obere okpomọkụ na-enwe mmetụta dị ukwuu na ikike mwepu nke batrị LFP.

Mgbe okpomoku dara n’okpuru 0 ℃, ikike mwepu na-emebi nke ukwuu na ike agaghị agbanwe agbanwe. Okwesiri iburu n’uche na batrị LFP na-eme ka attenuation nke nnyefe ikike dị n’okpuru mmetụta abụọ nke obere okpomọkụ na nnukwu nkwụsị. E jiri ya tụnyere batrị LFP, batrị NMC na-enwe mmetụta maka ọnọdụ okpomọkụ, na ike mwepu ha na-agbanwe nke ukwuu site na ọnọdụ okpomọkụ na ọnụego mwepụta.

Enwere ike ịhụ site na eserese 2 na n’otu okpomọkụ ahụ, ikike ntọhapụ zuru oke nke batrị NMC na-egosi ọnọdụ nke ire ere mbụ wee bilie. N’okpuru otu ọnụego ntọhapụ, na-ebelata okpomọkụ, na-ebelata ikike nkwụsị.

Site na mmụba nke ọnụego mwepu, ikike mwepu nke batrị lithium-ion na-aga n’ihu na-agbada. Ihe kpatara ya bụ na n’ihi polarization siri ike, a na-ebelata voltaji na-agbapụta ka ọ bụrụ voltaji na-ebipụ tupu oge eruo, ya bụ, oge nkwụsị na-ebelata, nkwụsị ahụ ezughị ezu, na electrode Li+ adịghị adaba. Agbanyere kpamkpam. Mgbe ọnụego mwepu batrị dị n’etiti 1.5 na 3.0, ikike mwepu na-amalite igosi mgbake na ogo dị iche iche. Ka mmeghachi omume na-aga n’ihu, ọnọdụ okpomọkụ nke batrị n’onwe ya ga-abawanye nke ukwuu na mmụba nke ọnụego ntọhapụ, ikike ijegharị thermal nke Li + na-ewusi ike, a na-emewanye ngwa ngwa mgbasa, nke mere na de-embeding ọsọ nke Li + na-eme ka ọ dịkwuo elu na ikike mgbapụta na-ebili. Enwere ike ikwubi na mmetụta abụọ nke nnukwu ntọhapụ na oke okpomọkụ nke batrị n’onwe ya na-akpata ihe na-abụghị monotononic nke batrị ahụ.

3. Mmetụta nke okpomọkụ batrị na-ebili na ikike nkwụsị. A na-edobe batrị NMC n’otu n’otu na 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5C na-eme nchọpụta na 30 ℃, na njedebe mmekọrịta dị n’etiti ikike mgbapụta na mmụba okpomọkụ nke batrị lithium-ion na-egosi na Figure 3. Gosiri.

Enwere ike ịhụ site na foto 3 na n’okpuru otu ikike mgbapụta ahụ, ọnụ ọgụgụ dị elu nke nkwụsịtụ, otú ahụ ka mmụba okpomọkụ na-agbanwe. Ịtụle oge atọ nke usoro nkwụsị nke oge a na-adị ugbu a n’okpuru otu ọnụego nkwụsị na-egosi na ịrị elu okpomọkụ na-abụkarị na mmalite na njedebe nke nkwụsị.

Nke anọ, mmetụta nke ambient okpomọkụ na ike mwepu Okpomọkụ kacha mma na-arụ ọrụ nke batrị lithium-ion bụ 25-40 ℃. Site na ntụnyere nke tebụl 2 na tebụl 3, a pụrụ ịhụ na mgbe okpomọkụ dị ala karịa 5 Celsius, ụdị batrị abụọ ahụ na-agbapụta ngwa ngwa ma na-ebelata ikike nkwụsị.

Mgbe nnwale ahụ dị ala, eweghachiri okpomọkụ dị elu. N’otu okpomọkụ ahụ, ikike mwepu nke batrị LFP belatara site na 137.1mAh, na batrị NMC belatara site na 47.8mAh, mana ịrị elu okpomọkụ na oge nkwụsị agbanweghị. Enwere ike ịhụ na LFP nwere nkwụsi ike nke okpomọkụ dị mma ma na-egosipụta naanị nkwụsịtụ na-adịghị mma na obere okpomọkụ, na ikike batrị nwere nkwụsịtụ na-enweghị ike ịgbanwe; ebe batrị NMC na-enwe mmetụta maka mgbanwe okpomọkụ.

Nke ise, mmetụta nke ọnụ ọgụgụ nke cycles na ikike mwepu Ihe osise 4 bụ schematic eserese nke ike ire ure curve nke a lithium-ion batrị, na mwepu ike na 0.8Q na-dekọrọ dị ka batrị ọdịda ebe. Ka ọnụ ọgụgụ nke ụgwọ na mgbapu cycles na-abawanye, ikike mgbapụta na-amalite igosi ọdịda.

A chajụrụ batrị LFP 1600mAh ma wepụta ya na 0.5C wee wepụta ya na 0.5C maka nnwale okirikiri chaja. A na-eme ngụkọta nke okirikiri 600, yana 80% nke ikike batrị ejiri mee ihe dị ka njirimara ọdịda batrị. Jiri 100 dị ka oge etiti oge iji nyochaa pasent mpe mpe mpe mpe mpe mpe mpe mpe mpe mperi na ike mwepu, dịka egosiri na eserese 5.

A na-ana batrị 2000mAh NMC na 1.0C wee wepụta ya na 1.0C maka nnwale okirikiri chaja, na 80% nke ikike batrị weere dị ka ikike batrị na njedebe nke ndụ ya. Were ugboro 700 nke mbụ wee nyochaa ikike mwepu yana pasent mperi mperi ikike ya na 100 dị ka etiti oge, dị ka egosiri na eserese 6.

Ikike nke batrị LFP na batrị NMC mgbe ọnụọgụ nke cycles bụ 0 bụ ikike a kwadoro, ma na-emekarị ikike ya dị obere karịa ikike a kwadoro, ya mere mgbe usoro 100 mbụ gasịrị, ikike nkwụsị na-emebi nke ukwuu. Batrị LFP nwere ogologo ndụ okirikiri, ndụ usoro iwu bụ oge 1,000; Ndụ usoro iwu nke batrị NMC bụ ugboro 300. Mgbe otu ọnụọgụ nke okirikiri ahụ gasịrị, ikike batrị NMC na-emebi ngwa ngwa; mgbe ọnụọgụ nke cycles bụ 600, ikike batrị NMC na-emebi nso na njedebe ọdịda.

6. Mmechi

Site na ịchaji na ịchaji nnwale na batrị lithium-ion, a na-enyocha paramita ise nke ihe cathode, ọnụego mwepu, ịrị elu okpomọkụ batrị, ọnọdụ okpomọkụ na ọnụọgụ okirikiri dị ka mgbanwe, na mmekọrịta dị n’etiti njirimara ndị metụtara ikike na ihe dị iche iche na-emetụta, na-enyocha ya. na ihe ndị a na-enweta n’ikpeazụ:

(1) N’ime oke okpomọkụ nke batrị batrị, okpomọkụ dị elu kwesịrị ekwesị na-akwalite deintercalation na embedment nke Li+. Karịsịa maka ikike mwepụta, ka ọnụ ọgụgụ mwepu na-abawanye, ka ọnụ ọgụgụ ọgbọ na-ekpo ọkụ na-abawanye, ma na-apụta ìhè karịa mmeghachi omume electrochemical n’ime batrị lithium-ion.

(2) Batrị LFP na-egosi ngbanwe dị mma na oke okpomọkụ na nkwụsị n’oge ụgwọ na nkwụsị; ọ na-adịghị mma nnabata na obere okpomọkụ, ike mwepu na-ereka nke ukwuu, na enweghị ike nwetaghachi mgbe kpochara.

(3) N’okpuru otu ọnụ ọgụgụ nke ụgwọ na nkwụsị nkwụsịtụ, batrị LFP nwere ogologo ndụ ogologo ndụ, na ikike batrị NMC na-emebi ruo 80% nke ikike a kwadoro ngwa ngwa. (4) N’iji ya tụnyere batrị LFP, ikike nkwụsị nke batrị NMC na-enwe mmetụta nke ọma na okpomọkụ, na n’ogo buru ibu, ikike nkwụsị ahụ abụghị monotonic na mmụba okpomọkụ na-agbanwe nke ukwuu.