ຫມໍ້ໄຟ Lithium ຈະພົບກັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນລະຫວ່າງການໃຊ້. ໃນ​ລະ​ດູ​ຫນາວ​, ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ໃນ​ພາກ​ເຫນືອ​ຂອງ​ຈີນ​ມັກ​ຈະ​ຕ​່​ໍ​າ 0℃​ຫຼື​ແມ້​ກະ​ທັ້ງ -10℃​. ເມື່ອອຸນຫະພູມການສາກໄຟ ແລະ ການປົດສາກຂອງແບດເຕີລີ່ຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 0 ℃, ຄວາມອາດສາມາດສາກໄຟ ແລະ ການປົດໄຟ ແລະ ແຮງດັນຂອງແບັດເຕີຣີ lithium ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າການເຄື່ອນໄຫວຂອງ lithium ions ໃນ electrolyte, SEI ແລະ graphite particles ຫຼຸດລົງໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. ສະພາບແວດລ້ອມອຸນຫະພູມຕ່ໍາທີ່ຮຸນແຮງດັ່ງກ່າວຈະນໍາໄປສູ່ການ precipitation ຂອງໂລຫະ lithium ທີ່ມີພື້ນທີ່ສະເພາະສູງ.

ຝົນຂອງ lithium ທີ່ມີພື້ນທີ່ສະເພາະສູງແມ່ນຫນຶ່ງໃນເຫດຜົນສໍາຄັນທີ່ສຸດສໍາລັບກົນໄກຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium, ແລະຍັງເປັນບັນຫາສໍາຄັນສໍາລັບຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າມັນມີພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍ, ໂລຫະ lithium ມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍແລະ flammable, ພື້ນທີ່ສູງ dendrite lithium ແມ່ນອາກາດຊຸ່ມເລັກນ້ອຍສາມາດເຜົາໄຫມ້ໄດ້.

ດ້ວຍການປັບປຸງຄວາມອາດສາມາດຂອງຫມໍ້ໄຟ, ຂອບເຂດແລະສ່ວນແບ່ງຕະຫຼາດຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ, ຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມປອດໄພຂອງຍານພາຫະນະໄຟຟ້າແມ່ນມີຄວາມເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂຶ້ນ. ການປ່ຽນແປງໃນການປະຕິບັດຂອງແບດເຕີລີ່ພະລັງງານຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາແມ່ນຫຍັງ? ດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ຄວນສັງເກດແມ່ນຫຍັງ?

1.18650 ການທົດລອງຮອບວຽນ cryogenic ແລະການວິເຄາະການຖອດແບດເຕີລີ່

ແບດເຕີຣີ້ 18650 (2.2A, NCM523 / graphite system) ໄດ້ຖືກຈໍາລອງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາຂອງ 0 ℃ພາຍໃຕ້ກົນໄກການສາກໄຟທີ່ແນ່ນອນ. ກົນໄກການສາກໄຟ ແລະ ສາກໄຟຄື: ການສາກໄຟ CC-CV, ອັດຕາການສາກໄຟແມ່ນ 1C, ແຮງດັນຕັດການສາກໄຟແມ່ນ 4.2V, ກະແສໄຟຕັດສາກໄຟແມ່ນ 0.05c, ຈາກນັ້ນ CC ໄຫຼອອກເປັນ 2.75V. ໃນຖານະເປັນຫມໍ້ໄຟ SOH ຂອງ 70%-80% ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຖືກກໍານົດເປັນລັດຢຸດ (EOL) ຂອງຫມໍ້ໄຟ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນການທົດລອງນີ້, ແບດເຕີລີ່ຖືກປິດເມື່ອ SOH ຂອງຫມໍ້ໄຟແມ່ນ 70%. ເສັ້ນໂຄ້ງວົງຈອນຂອງແບດເຕີລີ່ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂ້າງເທິງແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1 (a). ການວິເຄາະ Li MAS NMR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນຂົ້ວແລະ diaphragms ຂອງແບດເຕີລີ່ໝູນວຽນແລະບໍ່ໄຫຼວຽນ, ແລະຜົນໄດ້ຮັບການໂຍກຍ້າຍສານເຄມີໄດ້ຖືກສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1 (b).

ຮູບ 1. ເສັ້ນໂຄ້ງຂອງວົງຈອນຂອງເຊນ ແລະການວິເຄາະ Li MAS NMR

ຄວາມສາມາດຂອງວົງຈອນ cryogenic ເພີ່ມຂຶ້ນໃນສອງສາມຮອບທໍາອິດ, ຕິດຕາມມາດ້ວຍການຫຼຸດລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະ SOH ຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 70% ໃນເວລາຫນ້ອຍກວ່າ 50 ຮອບວຽນ. ຫຼັງຈາກ disassemble ຫມໍ້ໄຟ, ມັນພົບເຫັນວ່າມີຊັ້ນຂອງວັດສະດຸສີເງິນ-ສີຂີ້ເຖົ່າຢູ່ໃນດ້ານຂອງ anode ໄດ້, ເຊິ່ງສົມມຸດວ່າເປັນໂລຫະ lithium ຝາກຢູ່ດ້ານຂອງອຸປະກອນການ anode ໝູນວຽນ. ການວິເຄາະ Li MAS NMR ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນແບດເຕີຣີຂອງສອງກຸ່ມທົດລອງປຽບທຽບ, ແລະຜົນໄດ້ຮັບໄດ້ຖືກຢືນຢັນຕື່ມອີກໃນຮູບ B.

ມີຈຸດສູງສຸດທີ່ກວ້າງຢູ່ທີ່ 0ppm, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ lithium ມີຢູ່ໃນ THE SEI ໃນເວລານີ້. ຫຼັງຈາກຮອບວຽນ, ສູງສຸດທີ່ສອງຈະປາກົດຢູ່ທີ່ 255 PPM, ເຊິ່ງອາດຈະຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍ precipitation ຂອງໂລຫະ lithium ເທິງຫນ້າດິນຂອງວັດສະດຸ anode. ເພື່ອຢືນຢັນຕື່ມອີກວ່າ lithium dendrites ປະກົດຕົວແທ້ໆ, SEM morphology ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ, ແລະຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 2.

ຮູບ​ພາບ

ຮູບ 2. ຜົນການວິເຄາະ SEM

ໂດຍການປຽບທຽບຮູບພາບ A ແລະ B, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າຊັ້ນຫນາຂອງວັດສະດຸໄດ້ສ້າງຕັ້ງຂື້ນໃນຮູບພາບ B, ແຕ່ຊັ້ນນີ້ບໍ່ໄດ້ກວມເອົາອະນຸພາກ graphite ຢ່າງສົມບູນ. ການຂະຫຍາຍ SEM ໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍອອກຕື່ມອີກແລະອຸປະກອນຄ້າຍຄືເຂັມໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນຮູບ D, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນ lithium ທີ່ມີພື້ນທີ່ສະເພາະສູງ (ຍັງເອີ້ນວ່າ dendrite lithium). ນອກຈາກນັ້ນ, ການປ່ອຍໂລຫະ lithium ຈະເລີນເຕີບໂຕໄປສູ່ diaphragm, ແລະຄວາມຫນາຂອງມັນສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ໂດຍການປຽບທຽບກັບຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນ graphite.

ຮູບແບບຂອງ lithium ເງິນຝາກແມ່ນຂຶ້ນກັບປັດໃຈຈໍານວນຫຼາຍ. ເຊັ່ນ: ຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງພື້ນຜິວ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນ, ສະຖານະການສາກໄຟ, ອຸນຫະພູມ, ທາດເສີມ electrolyte, ອົງປະກອບຂອງ electrolyte, ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ແລະອື່ນໆ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ການໄຫຼວຽນຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນສູງແມ່ນງ່າຍທີ່ສຸດທີ່ຈະປະກອບເປັນໂລຫະ lithium ຫນາແຫນ້ນທີ່ມີພື້ນທີ່ສະເພາະສູງ.

2. ການວິເຄາະສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນຂອງ electrode ຫມໍ້ໄຟ

TGA ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວິເຄາະ electrodes ຫມໍ້ໄຟ uncirculated ແລະ post-circulated, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 3.

ຮູບ​ພາບ

ຮູບ 3. ການວິເຄາະ TGA ຂອງ electrodes ລົບແລະບວກ (A. electrode ລົບ B. electrode ບວກ)

ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບຂ້າງເທິງ, ໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ໄດ້ໃຊ້ມີສາມຈຸດສູງສຸດທີ່ T≈260 ℃, 450 ℃ແລະ 725 ℃ຕາມລໍາດັບ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການທໍາລາຍທີ່ຮຸນແຮງ, ການລະເຫີຍຫຼື sublimation ເກີດຂື້ນໃນສະຖານທີ່ເຫຼົ່ານີ້. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການສູນເສຍມະຫາຊົນຂອງ electrode ແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຢູ່ທີ່ 33 ℃ແລະ 200 ℃. ປະຕິກິລິຍາ decomposition ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາແມ່ນເກີດມາຈາກການ decomposition ຂອງ SEI membrane, ແນ່ນອນ, ຍັງກ່ຽວຂ້ອງກັບອົງປະກອບ electrolyte ແລະປັດໃຈອື່ນໆ. ການ precipitation ຂອງໂລຫະ lithium ທີ່ມີພື້ນທີ່ສະເພາະສູງນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຮູບເງົາ SEI ເທິງຫນ້າດິນຂອງໂລຫະ lithium, ຊຶ່ງເປັນເຫດຜົນສໍາລັບການສູນເສຍມະຫາຊົນຂອງຫມໍ້ໄຟພາຍໃຕ້ວົງຈອນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ.

SEM ບໍ່ສາມາດເຫັນການປ່ຽນແປງໃດໆໃນ morphology ຂອງວັດສະດຸ cathode ຫຼັງຈາກການທົດລອງຮອບວຽນ, ແລະການວິເຄາະ TGA ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີການສູນເສຍທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງເມື່ອອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 400 ℃. ການສູນເສຍມະຫາຊົນນີ້ອາດຈະເກີດມາຈາກການຫຼຸດລົງຂອງ lithium ໃນວັດສະດຸ cathode. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3 (b), ດ້ວຍການອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟ, ເນື້ອໃນຂອງ Li ໃນ electrode ບວກຂອງ NCM ຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງ. ການສູນເສຍມະຫາຊົນຂອງ SOH100% electrode ບວກແມ່ນ 4.2%, ແລະວ່າ SOH70% electrode ບວກແມ່ນ 5.9%. ໃນຄໍາສັບໃດຫນຶ່ງ, ອັດຕາການສູນເສຍມະຫາຊົນຂອງ electrodes ໃນທາງບວກແລະທາງລົບເພີ່ມຂຶ້ນຫຼັງຈາກວົງຈອນ cryogenic.

3. ການວິເຄາະຜູ້ສູງອາຍຸທາງເຄມີຂອງ electrolyte

ອິດທິພົນຂອງອຸນຫະພູມຕ່ໍາຂອງ electrolyte ຫມໍ້ໄຟໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍ GC / MS. ຕົວຢ່າງ Electrolyte ໄດ້ຖືກເອົາມາຈາກແບດເຕີຣີທີ່ບໍ່ມີອາຍຸແລະອາຍຸຕາມລໍາດັບ, ແລະຜົນໄດ້ຮັບການວິເຄາະ GC / MS ໄດ້ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 4.

ຮູບ​ພາບ

ຮູບ 4.GC/MS ແລະ FD-MS ຜົນການທົດສອບ

electrolyte ຂອງຫມໍ້ໄຟວົງຈອນທີ່ບໍ່ແມ່ນ cryogenic ປະກອບດ້ວຍ DMC, EC, PC, ແລະ FEC, PS, ແລະ SN ເປັນສ່ວນປະສົມເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຫມໍ້ໄຟ. ປະລິມານຂອງ DMC, EC ແລະ PC ໃນຈຸລັງທີ່ບໍ່ມີການໄຫຼວຽນແລະຈຸລັງໄຫຼວຽນແມ່ນຄືກັນ, ແລະ SN additive ໃນ electrolyte ຫຼັງຈາກການໄຫຼວຽນ (ເຊິ່ງຍັບຍັ້ງການທໍາລາຍຂອງ electrode electrode electrolytic ແຫຼວພາຍໃຕ້ແຮງດັນສູງ) ຫຼຸດລົງ. , ດັ່ງນັ້ນເຫດຜົນແມ່ນວ່າ electrode ໃນທາງບວກແມ່ນບາງສ່ວນ overcharged ພາຍໃຕ້ວົງຈອນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. BS ແລະ FEC ແມ່ນ SEI film forming additives, ເຊິ່ງສົ່ງເສີມການສ້າງຮູບເງົາ SEI ທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ນອກຈາກນັ້ນ, FEC ສາມາດປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງວົງຈອນແລະປະສິດທິພາບ Coulomb ຂອງຫມໍ້ໄຟ. PS ສາມາດເພີ່ມຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງ anode SEI. ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕົວເລກ, ປະລິມານຂອງ PS ບໍ່ໄດ້ຫຼຸດລົງກັບອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟ. ມີການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນປະລິມານຂອງ FEC, ແລະໃນເວລາທີ່ SOH ແມ່ນ 70%, FEC ແມ່ນບໍ່ສາມາດເຫັນໄດ້. ການຫາຍຕົວໄປຂອງ FEC ແມ່ນເກີດມາຈາກການຟື້ນຟູຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງ SEI, ແລະການປະຕິສັງຂອນ SEI ຊ້ໍາຊ້ອນແມ່ນເກີດມາຈາກຝົນຕົກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງ Li ຢູ່ເທິງຫນ້າ cathode graphite.

ຜະລິດຕະພັນຕົ້ນຕໍຂອງ electrolyte ຫຼັງຈາກວົງຈອນຫມໍ້ໄຟແມ່ນ DMDOHC, ເຊິ່ງການສັງເຄາະແມ່ນສອດຄ່ອງກັບການສ້າງຕັ້ງຂອງ SEI. ດັ່ງນັ້ນ, ຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ DMDOHC ໃນຮູບ. 4A ຫມາຍເຖິງການສ້າງພື້ນທີ່ SEI ຂະຫນາດໃຫຍ່.

4. ການວິເຄາະສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟວົງຈອນທີ່ບໍ່ແມ່ນ cryogenic

ການທົດສອບ ARC (Accelerated calorimeter) ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນວົງຈອນທີ່ບໍ່ແມ່ນ cryogenic ແລະ batteries ວົງຈອນ cryogenic ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ quasi-adiabatic ແລະຮູບແບບ HWS. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ Arc-hws ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າປະຕິກິລິຍາ exothermic ແມ່ນເກີດມາຈາກພາຍໃນຂອງຫມໍ້ໄຟ, ເອກະລາດຂອງອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມພາຍນອກ. ປະຕິກິລິຍາພາຍໃນຫມໍ້ໄຟສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມຂັ້ນຕອນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1.

ຮູບ​ພາບ

ການດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນເປັນບາງສ່ວນເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງ diaphragm ແລະການລະເບີດຂອງຫມໍ້ໄຟ, ແຕ່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ diaphragm ແມ່ນ negligible ສໍາລັບ SHR ທັງຫມົດ. ປະຕິກິລິຍາ exothermic ເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນມາຈາກການເສື່ອມໂຊມຂອງ SEI, ຕິດຕາມດ້ວຍ induction ຄວາມຮ້ອນເພື່ອ induce ການ deembedding ຂອງ lithium ions, ການມາເຖິງຂອງເອເລັກໂຕຣນິກກັບຫນ້າດິນ graphite, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນການຂອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຈະສ້າງໃຫມ່ເຍື່ອ SEI. ຜົນໄດ້ຮັບການທົດສອບຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 5.

ຮູບ​ພາບ

ຮູບ​ພາບ

ຮູບ 5. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງ Arc-hws (a) 0%SOC; (b) 50 ເປີເຊັນ SOC; (c) 100 ເປີເຊັນ SOC; ສາຍ dashed ແມ່ນອຸນຫະພູມປະຕິກິລິຢາ exothermic ເບື້ອງຕົ້ນ, ອຸນຫະພູມ runaway ຄວາມຮ້ອນເບື້ອງຕົ້ນແລະອຸນຫະພູມ runaway ຄວາມຮ້ອນ.

ຮູບ​ພາບ

ຮູບທີ 6. ການຕີຄວາມຜົນຂອງ Arc-hws a. ອຸນຫະພູມ runaway ຄວາມຮ້ອນ, B.ID startup, C. ອຸນຫະພູມເບື້ອງຕົ້ນຂອງຄວາມຮ້ອນ runaway d. ອຸນຫະພູມເບື້ອງຕົ້ນຂອງປະຕິກິລິຍາ exothermic

ປະຕິກິລິຢາ exothermic ເບື້ອງຕົ້ນ (OER) ຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ບໍ່ມີວົງຈອນ cryogenic ເລີ່ມຕົ້ນປະມານ 90 ℃ແລະເພີ່ມຂຶ້ນ linearly ເປັນ 125 ℃, ດ້ວຍການຫຼຸດລົງຂອງ SOC, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ OER ແມ່ນຫຼາຍຂຶ້ນກັບສະຖານະຂອງ lithium ion ໃນ anode ໄດ້. ສໍາລັບແບດເຕີລີ່ໃນຂະບວນການປ່ອຍ, SHR ສູງສຸດ (ອັດຕາການເຮັດຄວາມຮ້ອນດ້ວຍຕົນເອງ) ໃນປະຕິກິລິຍາ decomposition ແມ່ນຜະລິດຢູ່ທີ່ປະມານ 160 ℃, ແລະ SHR ຈະຫຼຸດລົງໃນອຸນຫະພູມສູງ, ສະນັ້ນການບໍລິໂພກຂອງ lithium ions intercalated ແມ່ນກໍານົດຢູ່ໃນ electrode ລົບ. .

ຕາບໃດທີ່ມີ lithium ions ພຽງພໍໃນ electrode ລົບ, ມັນຮັບປະກັນວ່າ SEI ທີ່ເສຍຫາຍສາມາດສ້າງໃຫມ່ໄດ້. ການເສື່ອມໂຊມຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ cathode ຈະປ່ອຍອົກຊີເຈນ, ເຊິ່ງຈະ oxidize ກັບ electrolyte, ໃນທີ່ສຸດນໍາໄປສູ່ການປະພຶດຂອງ runaway ຄວາມຮ້ອນຂອງຫມໍ້ໄຟ. ພາຍໃຕ້ SOC ສູງ, ອຸປະກອນການ cathode ແມ່ນຢູ່ໃນລັດ delithium ສູງ, ແລະໂຄງສ້າງຂອງວັດສະດຸ cathode ແມ່ນບໍ່ຫມັ້ນຄົງທີ່ສຸດ. ສິ່ງທີ່ເກີດຂື້ນແມ່ນວ່າຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນຂອງເຊນຫຼຸດລົງ, ປະລິມານຂອງອົກຊີເຈນທີ່ປ່ອຍອອກມາເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງ electrode ບວກແລະ electrolyte ໃຊ້ເວລາໃນອຸນຫະພູມສູງ.

4. ການປ່ອຍພະລັງງານໃນລະຫວ່າງການຜະລິດອາຍແກັສ

ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະຂອງຫມໍ້ໄຟຫລັງວົງຈອນ, ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າ SHR ເລີ່ມຕົ້ນເຕີບໂຕໃນເສັ້ນຊື່ປະມານ 32 ℃. ການປ່ອຍພະລັງງານໃນຂະບວນການຜະລິດອາຍແກັສສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເກີດມາຈາກຕິກິຣິຍາ decomposition, ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວສົມມຸດວ່າເປັນການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ electrolyte.

ໂລຫະ Lithium ທີ່ມີພື້ນທີ່ສະເພາະສູງ precipitates ດ້ານຂອງອຸປະກອນການ anode, ຊຶ່ງສາມາດສະແດງອອກໂດຍສົມຜົນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້.

ຮູບ​ພາບ

ໃນການເຜີຍແຜ່, Cp ແມ່ນຄວາມອາດສາມາດຄວາມຮ້ອນສະເພາະ, ແລະ △T ເປັນຕົວແທນຂອງຜົນລວມຂອງອຸນຫະພູມຄວາມຮ້ອນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງແບດເຕີຣີທີ່ເກີດຈາກປະຕິກິລິຍາການເສື່ອມໂຊມໃນການທົດສອບ ARC.

ຄວາມອາດສາມາດຄວາມຮ້ອນສະເພາະຂອງຈຸລັງທີ່ບໍ່ໄດ້ໄຫຼວຽນລະຫວ່າງ 30 ℃ ແລະ 120 ℃ ໄດ້ຖືກທົດສອບໃນການທົດລອງ ARC. ຕິກິຣິຍາ exothermic ເກີດຂຶ້ນຢູ່ທີ່ 125 ℃, ແລະຫມໍ້ໄຟຢູ່ໃນສະພາບໄຫຼ, ແລະບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາ exothermic ອື່ນໆແຊກແຊງກັບມັນ. ໃນ​ການ​ທົດ​ລອງ​ນີ້​, CP ມີ​ສາຍ​ພົວ​ພັນ​ເສັ້ນ​ທາງ​ກັບ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​, ດັ່ງ​ທີ່​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ໃນ​ສົມ​ຜົນ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​.

ຮູບ​ພາບ

ຈໍານວນພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາໃນຕິກິຣິຍາທັງຫມົດສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການລວມເອົາຄວາມອາດສາມາດຄວາມຮ້ອນສະເພາະ, ເຊິ່ງແມ່ນ 3.3Kj ຕໍ່ເຊນອາຍຸໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. ປະລິມານຂອງພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາໃນລະຫວ່າງການລະບາຍຄວາມຮ້ອນບໍ່ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້.

5. ການທົດລອງຝັງເຂັມ

ເພື່ອຢືນຢັນອິດທິພົນຂອງອາຍຸຫມໍ້ໄຟໃນການທົດລອງວົງຈອນສັ້ນຂອງຫມໍ້ໄຟ, ການທົດລອງເຂັມໄດ້ຖືກປະຕິບັດ. ຜົນການທົດລອງໄດ້ສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້:

ຮູບ​ພາບ

ສໍາລັບຜົນຂອງການຝັງເຂັມ, A ແມ່ນອຸນຫະພູມຫນ້າດິນຂອງຫມໍ້ໄຟໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການຝັງເຂັມ, ແລະ B ແມ່ນອຸນຫະພູມສູງສຸດທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້.

ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຕົວເລກທີ່ມີພຽງແຕ່ຄວາມແຕກຕ່າງເລັກນ້ອຍຂອງ 10-20 ℃ລະຫວ່າງແບດເຕີລີ່ aging ຫຼັງຈາກການປ່ອຍແລະຫມໍ້ໄຟໃຫມ່ (SOC 0%) ໂດຍການທົດສອບເຂັມ. ສໍາລັບຈຸລັງທີ່ມີອາຍຸ, ອຸນຫະພູມຢ່າງແທ້ຈິງເຖິງ T≈35℃ ພາຍໃຕ້ສະພາບ adiabatic, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບ SHR≈0.04K/ນາທີ.

ແບດເຕີລີ່ທີ່ບໍ່ໄດ້ຕິດຕັ້ງເຖິງອຸນຫະພູມສູງສຸດ 120 ℃ຫຼັງຈາກ 30 ວິນາທີເມື່ອ SOC ແມ່ນ 50%. ຄວາມຮ້ອນ joule ທີ່ປ່ອຍອອກມາແມ່ນບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະບັນລຸອຸນຫະພູມນີ້, ແລະ SHR ເກີນປະລິມານການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ. ເມື່ອ SOC ແມ່ນ 50%, ຫມໍ້ໄຟທີ່ມີອາຍຸນີ້ມີຜົນກະທົບການຊັກຊ້າທີ່ແນ່ນອນຕໍ່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ແລະອຸນຫະພູມຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເຖິງ 135 ℃ເມື່ອເຂັມໃສ່ເຂົ້າໄປໃນຫມໍ້ໄຟ. ສູງກວ່າ 135 ℃, ການເພີ່ມຂື້ນຂອງ SHR ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນຂອງແບດເຕີລີ່, ແລະອຸນຫະພູມຫນ້າດິນຂອງແບດເຕີລີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 400 ℃.

ປະກົດການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນເວລາທີ່ຫມໍ້ໄຟໃຫມ່ໄດ້ຖືກຄິດຄ່າທໍານຽມດ້ວຍເຂັມສັກຢາ. ບາງຈຸລັງສູນເສຍການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງ, ໃນຂະນະທີ່ຄົນອື່ນບໍ່ໄດ້ສູນເສຍການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນເມື່ອອຸນຫະພູມຫນ້າດິນຖືກຮັກສາໄວ້ຕ່ໍາກວ່າ 125 ອົງສາ. ຫນຶ່ງໃນການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນໂດຍກົງຂອງຫມໍ້ໄຟຫຼັງຈາກເຂັມເຂົ້າໄປໃນຫມໍ້ໄຟ, ອຸນຫະພູມຫນ້າດິນໄດ້ເຖິງ 700 ℃, ເຮັດໃຫ້ແຜ່ນອາລູມິນຽມ melt, ຫຼັງຈາກສອງສາມວິນາທີ, ເສົາໄດ້ melted ແລະແຍກອອກຈາກຫມໍ້ໄຟ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ ignited ejection ໄດ້. ຂອງອາຍແກັສ, ແລະສຸດທ້າຍເຮັດໃຫ້ເປືອກທັງຫມົດສີແດງ. ທັງສອງກຸ່ມຂອງປະກົດການທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດສົມມຸດວ່າ diaphragm melts ຢູ່ທີ່ 135 ℃. ເມື່ອອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 135 ℃, ຝາອັດປາກມົດລູກຈະລະລາຍແລະວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນປະກົດຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນແລະໃນທີ່ສຸດກໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນ. ເພື່ອກວດສອບອັນນີ້, ໝໍ້ໄຟທີ່ບໍ່ມີຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກຖອດອອກ ແລະ ໄດອັດລົມໄດ້ຖືກທົດສອບ AFM. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າສະຖານະເບື້ອງຕົ້ນຂອງການລະລາຍຂອງເຍື່ອປາກົດຢູ່ທັງສອງດ້ານຂອງເຍື່ອ, ແຕ່ໂຄງສ້າງ porous ຍັງປາກົດຢູ່ດ້ານລົບ, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນດ້ານບວກ.