လီသီယမ်ဘက်ထရီများသည် ၎င်းတို့အသုံးပြုနေစဉ်အတွင်း မတူညီသောပတ်ဝန်းကျင်နှင့် ကြုံတွေ့ရလိမ့်မည်။ ဆောင်းရာသီတွင်၊ တရုတ်နိုင်ငံမြောက်ပိုင်းတွင် အပူချိန်သည် 0 ℃ သို့မဟုတ် -10 ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်အောက်တွင် ရှိတတ်သည်။ ဘက်ထရီ၏ အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်သည့် အပူချိန်သည် 0 ℃ အောက်တွင် လျော့ကျသွားသောအခါ၊ အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်နိုင်မှု နှင့် လီသီယမ်ဘက်ထရီ၏ ဗို့အား သိသိသာသာ လျော့ကျသွားမည်ဖြစ်သည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် အီလက်ထရွန်းအိုင်းယွန်းများ၊ SEI နှင့် ဂရပ်ဖိုက်အမှုန်များတွင် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းများ၏ ရွေ့လျားနိုင်မှုအား အပူချိန်နိမ့်ချိန်တွင် လျော့နည်းသွားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤကဲ့သို့ ပြင်းထန်သော အပူချိန်နိမ့်သော ပတ်ဝန်းကျင်သည် မြင့်မားတိကျသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာဖြင့် လစ်သီယမ်သတ္တုမိုးရွာခြင်းကို မလွဲမသွေ ဖြစ်ပေါ်စေလိမ့်မည်။

မြင့်မားတိကျသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာရှိ လစ်သီယမ်မိုးရွာသွန်းမှုသည် လီသီယမ်ဘက်ထရီများ၏ ယန္တရားပျက်ကွက်မှုအတွက် အရေးကြီးဆုံးအကြောင်းရင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး ဘက်ထရီဘေးကင်းမှုအတွက်လည်း အရေးကြီးသောပြဿနာတစ်ခုလည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အလွန်ကြီးမားသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာရှိသောကြောင့် လီသီယမ်သတ္တုသည် အလွန်တက်ကြွပြီး မီးလောင်လွယ်သည်၊ မြင့်မားသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာ dendrite လီသီယမ်သည် အနည်းငယ်စိုစွတ်သောလေကို လောင်ကျွမ်းစေနိုင်သည်။

လျှပ်စစ်ကားများ၏ ဘက်ထရီစွမ်းရည်၊ အကွာအဝေးနှင့် စျေးကွက်ဝေစု တိုးတက်လာမှုနှင့်အတူ၊ လျှပ်စစ်ကားများ၏ ဘေးကင်းရေး လိုအပ်ချက်များသည် ပိုမိုတင်းကြပ်လာသည်။ အပူချိန်နိမ့်သည့်အချိန်တွင် ပါဝါဘက်ထရီများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်မှာ ဘာတွေများ အပြောင်းအလဲရှိပါသလဲ။ လုံခြုံရေး ကဏ္ဍတွေက ဘာတွေ သတိပြုမိလဲ။

1.18650 cryogenic လည်ပတ်မှု စမ်းသပ်မှုနှင့် ဘက်ထရီ တပ်ဆင်မှု ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု

18650 ဘက်ထရီ (2.2A၊ NCM523/ ဂရပ်ဖိုက်စနစ်) ကို အချို့သော အားသွင်း-ထုတ်လွှတ်မှု ယန္တရားတစ်ခုအောက်တွင် အပူချိန်နိမ့်သော 0 ℃ တွင် တုပထားသည်။ အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းခြင်း ယန္တရားမှာ- CC-CV အားသွင်းခြင်း၊ အားသွင်းနှုန်းမှာ 1C၊ အားသွင်းဖြတ်တောက်ထားသော ဗို့အားမှာ 4.2V၊ အားသွင်းဖြတ်တောက်ခြင်းမှာ 0.05c ဖြစ်ပြီး၊ ထို့နောက် CC အား 2.75V သို့ အားသွင်းပါသည်။ ဘက်ထရီ 70% မှ 80% ၏ SOH ကို ယေဘုယျအားဖြင့် ဘက်ထရီတစ်ခု၏ ရပ်စဲခြင်းအခြေအနေ (EOL) အဖြစ် သတ်မှတ်သည်။ ထို့ကြောင့် ဤစမ်းသပ်မှုတွင် ဘက်ထရီ၏ SOH 70% သည် ဘက်ထရီအား ရပ်တန့်သွားပါသည်။ အထက်ပါအခြေအနေများအောက်တွင် ဘက်ထရီ၏ စက်ဝန်းမျဉ်းကွေးကို ပုံ 1 (a) တွင် ပြထားသည်။ Li MAS NMR ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို လည်ပတ်နေသောနှင့် မလည်ပတ်နိုင်သော ဘက်ထရီများ၏ အစွန်းများနှင့် ဒိုင်ယာဖရမ်များပေါ်တွင် ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး ဓာတုပစ္စည်းရွှေ့ပြောင်းခြင်းရလဒ်များကို ပုံ 1 (ခ) တွင် ပြသထားသည်။

ပုံ 1. ဆဲလ်စက်ဝန်းမျဉ်းကွေးနှင့် Li MAS NMR ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

ပထမအကြိမ်အနည်းငယ်တွင် cryogenic cycle ၏စွမ်းရည်သည် တိုးလာပြီး၊ ဆက်တိုက်ကျဆင်းလာကာ 70 လည်ပတ်မှုအောက်၌ SOH သည် 50% အောက်ကျဆင်းသွားသည်။ ဘက်ထရီကို ဖြုတ်ပြီးနောက်၊ anode ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ငွေမှင်အလွှာတစ်ခု ရှိနေသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့ရပြီး ၎င်းသည် လည်ပတ်နေသော anode ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လီသီယမ်သတ္တုဟု ယူဆရသည်။ Li MAS NMR ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအား စမ်းသပ်နှိုင်းယှဉ်မှုအုပ်စုနှစ်ခု၏ ဘက်ထရီများတွင် လုပ်ဆောင်ခဲ့ပြီး ရလဒ်များကို ပုံ B တွင် ထပ်မံအတည်ပြုခဲ့သည်။

ဤအချိန်တွင် THE SEI တွင် လစ်သီယမ်ရှိကြောင်း ညွှန်ပြသော 0ppm တွင် ကျယ်ပြန့်သော အထွတ်အထိပ်တစ်ခုရှိသည်။ လည်ပတ်ပြီးနောက်၊ ဒုတိယအထွတ်အထိပ်သည် 255 PPM တွင်ပေါ်လာပြီး anode ပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် လီသီယမ်သတ္တုမိုးရွာသွန်းမှုကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်သည်။ lithium dendrites အမှန်တကယ်ပေါ်လာခြင်းရှိမရှိ ထပ်မံအတည်ပြုရန် SEM morphology ကို လေ့လာခဲ့ပြီး ရလဒ်များကို ပုံ 2 တွင်ပြသခဲ့သည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ပုံ 2. SEM ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုရလဒ်များ

ပုံ A နှင့် B ကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့် ရုပ်ပုံ B တွင် ထူထဲသော အလွှာတစ်ခု ဖွဲ့စည်းထားသည်ကို တွေ့နိုင်သော်လည်း ဤအလွှာသည် ဂရပ်ဖိုက်အမှုန်များကို လုံးလုံးလျားလျား ဖုံးအုပ်ထားခြင်း မရှိပေ။ SEM ချဲ့ထွင်မှုကို ပိုမိုချဲ့ထွင်ပြီး အပ်နှင့်တူသည့် ပစ္စည်းကို ပုံ D တွင် တွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ မြင့်မားသော သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာ (dendrite lithium ဟုလည်း ခေါ်သည်) ရှိသော လီသီယမ် ဖြစ်နိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ လစ်သီယမ်သတ္တု အစစ်ခံမှုသည် အမြှေးပါးဆီသို့ ကြီးထွားလာပြီး ၎င်းကို ဂရပ်ဖိုက်အလွှာ၏ အထူနှင့် နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့် ၎င်း၏အထူကို တွေ့ရှိနိုင်သည်။

အပ်နှံထားသော လစ်သီယမ်ပုံစံသည် အချက်များစွာပေါ်တွင် မူတည်သည်။ မျက်နှာပြင်ချို့ယွင်းမှု၊ လက်ရှိသိပ်သည်းဆ၊ အားသွင်းမှုအခြေအနေ၊ အပူချိန်၊ အီလက်ထရွန်းဓာတ်ပေါင်းထည့်မှု၊ အီလက်ထရိုလီပါဝင်မှု၊ အသုံးချဗို့အား အစရှိသည်တို့ကဲ့သို့သော။ ၎င်းတို့အနက် အပူချိန်နိမ့်သော လည်ပတ်မှုနှင့် မြင့်မားသော လက်ရှိသိပ်သည်းဆတို့သည် မြင့်မားသော သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာဖြင့် အလွန်သိပ်သည်းသော လီသီယမ်သတ္တုကို ဖွဲ့စည်းရန် အလွယ်ကူဆုံးဖြစ်သည်။

2. ဘက်ထရီလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏အပူတည်ငြိမ်မှုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာ

ပုံ 3 တွင်ပြသထားသည့်အတိုင်းလည်ပတ်မနေသောနှင့်လည်ပတ်ပြီးနောက်ဘက်ထရီလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် TGA ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ပုံ 3. အနှုတ်နှင့်အပြုသဘောလျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၏ TGA ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု (A. အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း B. အပြုသဘောလျှပ်ကူးပစ္စည်း)

အထက်ဖော်ပြပါပုံမှတွေ့မြင်နိုင်သည်အတိုင်း၊ အသုံးမပြုသောလျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် T≈260 ℃၊ 450 ℃ နှင့် 725 ℃ အသီးသီးတွင် အရေးကြီးသောအထွတ်အထိပ်သုံးခုပါရှိကာ အဆိုပါနေရာများတွင် ပြင်းထန်စွာပြိုကွဲခြင်း၊ အငွေ့ပျံခြင်း သို့မဟုတ် sublimation တုံ့ပြန်မှုများဖြစ်ပေါ်ကြောင်းဖော်ပြသည်။ သို့သော်၊ electrode ၏ဒြပ်ထုဆုံးရှုံးမှုသည် 33 ℃နှင့် 200 ℃တွင်ထင်ရှားသည်။ အပူချိန်နိမ့်နိမ့်တွင် ဆွေးမြေ့ခြင်း တုံ့ပြန်မှုသည် SEI အမြှေးပါး ပြိုကွဲခြင်းမှ ဖြစ်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်ပြီး၊ Electrolyte ပါဝင်မှုနှင့် အခြားအချက်များနှင့်လည်း သက်ဆိုင်ပါသည်။ မြင့်မားတိကျသော မျက်နှာပြင်ဧရိယာနှင့်အတူ လီသီယမ်သတ္တု၏မိုးရွာသွန်းမှုကြောင့် လစ်သီယမ်သတ္တုမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် SEI ဖလင်အမြောက်အမြားကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး အပူချိန်နိမ့်သောစက်ဝန်းအောက်တွင် ဘက်ထရီများ အစုလိုက်အပြုံလိုက် ဆုံးရှုံးမှုဖြစ်စေသည့် အကြောင်းရင်းလည်းဖြစ်သည်။

SEM သည် စက်ဘီးစီးစမ်းသပ်မှုအပြီးတွင် cathode ပစ္စည်း၏ ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုကို မတွေ့ခဲ့ရဘဲ အပူချိန် 400 ℃ အထက်တွင် အရည်အသွေးမြင့်သော ဆုံးရှုံးမှုရှိကြောင်း TGA ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမှ ပြသခဲ့သည်။ ဤအစုလိုက်အပြုံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုသည် cathode ပစ္စည်းရှိ လစ်သီယမ် လျော့နည်းခြင်းကြောင့် ဖြစ်နိုင်ပါသည်။ ပုံ 3 (ခ) တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း ဘက်ထရီ သက်တမ်းရင့်လာသည်နှင့်အမျှ NCM ၏ အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းရှိ Li ၏ ပါဝင်မှု တဖြည်းဖြည်း လျော့နည်းလာသည်။ SOH100% အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏အစုလိုက်အပြုံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုသည် 4.2% ဖြစ်ပြီး SOH70% အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် 5.9% ဖြစ်သည်။ စကားလုံးတစ်လုံးတွင်၊ အပြုသဘောနှင့်အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုလုံး၏အစုလိုက်အပြုံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုနှုန်းသည် cryogenic လည်ပတ်ပြီးနောက်တိုးလာသည်။

3. Electrochemical aging analysis of electrolyte

ဘက်ထရီ အီလက်ထရောနစ်အပေါ် အပူချိန်နိမ့်သော လွှမ်းမိုးမှုကို GC/MS မှ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ အီလက်ထရွန်းနစ်နမူနာများကို အသက်မပြည့်သေးသော ဘက်ထရီများနှင့် အရွယ်ကြီးရင့်သော ဘက်ထရီများမှ အသီးသီးယူခဲ့ကြပြီး GC/MS ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုရလဒ်များကို ပုံ 4 တွင် ပြသထားသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ပုံ 4.GC/MS နှင့် FD-MS စမ်းသပ်မှုရလဒ်များ

non-cryogenic cycle ဘက်ထရီ၏ electrolyte တွင် ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ရန် DMC၊ EC၊ PC၊ နှင့် FEC၊ PS၊ နှင့် SN တို့ ပါဝင်ပါသည်။ လည်ပတ်ခြင်းမရှိသောဆဲလ်ရှိ DMC၊ EC နှင့် PC ပမာဏနှင့် လည်ပတ်နေသောဆဲလ်များသည် အတူတူပင်ဖြစ်ပြီး လည်ပတ်ပြီးနောက် (ဗို့အားမြင့်အောက်တွင် အပြုသဘောဆောင်သောလျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ပြိုကွဲမှုကို ဟန့်တားထားသည့် အီလက်ထရိုလစ်အတွင်းရှိ SN ) သည် လျော့နည်းသွားသည် ထို့ကြောင့် အကြောင်းရင်းမှာ အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် အပူချိန်နိမ့်သော စက်ဝန်းတွင် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း အားပိုနေသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ BS နှင့် FEC တို့သည် တည်ငြိမ်သော SEI ရုပ်ရှင်များဖွဲ့စည်းခြင်းကို မြှင့်တင်ပေးသည့် SEI ဖလင်များ ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထားသော ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် FEC သည် ဘက်ထရီ၏ စက်ဝန်းတည်ငြိမ်မှုနှင့် Coulomb စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည်။ PS သည် anode SEI ၏အပူတည်ငြိမ်မှုကိုမြှင့်တင်နိုင်သည်။ ပုံတွင်တွေ့နိုင်သည်အတိုင်း PS ပမာဏသည် ဘက်ထရီသက်တမ်းတိုးလာသည်နှင့်အမျှ လျော့နည်းသွားခြင်းမရှိပေ။ FEC ပမာဏ သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားခဲ့ပြီး SOH 70% တွင် FEC ကိုပင် မမြင်နိုင်ပေ။ FEC ၏ပျောက်ဆုံးမှုသည် SEI ၏စဉ်ဆက်မပြတ်ပြန်လည်တည်ဆောက်မှုကြောင့်ဖြစ်ပြီး SEI ၏ထပ်ခါတလဲလဲပြန်လည်တည်ဆောက်ခြင်းသည် cathode graphite မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် Li ၏အဆက်မပြတ်ရွာသွန်းမှုကြောင့်ဖြစ်သည်။

ဘက်ထရီလည်ပတ်ပြီးနောက် electrolyte ၏အဓိကထုတ်ကုန်မှာ DMDOHC ဖြစ်ပြီး၊ ယင်း၏ပေါင်းစပ်မှုသည် SEI ဖွဲ့စည်းခြင်းနှင့်ကိုက်ညီသည်။ ထို့ကြောင့်၊ DMDOHC ၏ကြီးမားသောအရေအတွက်သည်ဒန်း။ 4A သည် ကြီးမားသော SEI ဧရိယာများ ဖွဲ့စည်းခြင်းကို ဆိုလိုသည်။

4. Non-cryogenic စက်ဝန်းဘက်ထရီများ၏ အပူတည်ငြိမ်မှု ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

ARC (Accelerated calorimeter) စစ်ဆေးမှုများကို non-cryogenic cycle နှင့် cryogenic cycle batteries များတွင် adiabatic condition နှင့် HWS mode အောက်တွင် ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ Arc-hws ရလဒ်များက ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင် အပူချိန်နှင့် ကင်းကွာသော ဘက်ထရီအတွင်းပိုင်းမှ ထွက်ပေါ်လာသော အပူဓာတ်တုံ့ပြန်မှုကို ပြသခဲ့သည်။ ဇယား ၁ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ဘက်ထရီအတွင်းမှ တုံ့ပြန်မှုကို အဆင့်သုံးဆင့် ခွဲခြားနိုင်သည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအပူစုပ်ယူမှုသည် diaphragm အပူပေးခြင်းနှင့် ဘက်ထရီပေါက်ကွဲစဉ်တွင် ဖြစ်ပေါ်သော်လည်း diaphragm thermalization သည် SHR တစ်ခုလုံးအတွက် အားနည်းပါသည်။ ကနဦး exothermic တုံ့ပြန်မှုသည် SEI ၏ ပြိုကွဲခြင်းမှ ဆင်းသက်လာပြီး၊ ထို့နောက်တွင် လီသီယမ် အိုင်းယွန်းများ ထည့်သွင်းလာစေရန် အပူလျှပ်ကူးခြင်း၊ ဂရပ်ဖိုက် မျက်နှာပြင်သို့ အီလက်ထရွန်များ ရောက်ရှိလာခြင်းနှင့် SEI အမြှေးပါးကို ပြန်လည် ထူထောင်ရန်အတွက် အီလက်ထရွန်များ လျော့နည်းလာခြင်း တို့ ဖြစ်သည်။ အပူတည်ငြိမ်မှုစမ်းသပ်မှုရလဒ်များကို ပုံ 5 တွင်ပြသထားသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

ရုပ်ပုံလွှာ

ပုံ 5. Arc-hws ရလဒ်များ (က) 0%SOC; (ခ) SOC ၅၀ ရာခိုင်နှုန်း၊ (ဂ) 50 ရာခိုင်နှုန်း SOC၊ dashed လိုင်းများသည် ကနဦး exothermic တုံ့ပြန်မှု အပူချိန်၊ ကနဦး အပူထွက်ပြေးသွားသော အပူချိန် နှင့် thermal runaway အပူချိန်

ရုပ်ပုံလွှာ

ပုံ 6. Arc-hws ရလဒ် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက် a. အပူပြေးသွားသည့် အပူချိန်၊ B.ID စတင်မှု၊ C. အပူပြေးသွားသည့် အပူချိန် ဃ။ exothermic တုံ့ပြန်မှု၏ကနဦးအပူချိန်

Cryogenic လည်ပတ်မှုမရှိဘဲ ဘက်ထရီ၏ ကနဦး exothermic တုံ့ပြန်မှု (OER) သည် 90 ℃ ဝန်းကျင်တွင် စတင်ပြီး SOC ကျဆင်းသွားသဖြင့် မျဉ်းဖြောင့်အတိုင်း တိုးလာကာ OER သည် anode ရှိ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်း၏ အခြေအနေအပေါ် အလွန်အမင်းမှီခိုနေကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ စွန့်ထုတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဘက်ထရီအတွက်၊ ပြိုကွဲပျက်စီးသည့်တုံ့ပြန်မှုတွင် အမြင့်ဆုံး SHR (ကိုယ်တိုင်အပူပေးနှုန်း) ကို 125 ℃ခန့်တွင် ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်ပြီး SHR သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် လျော့နည်းသွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် intercalated lithium ions စားသုံးမှုကို အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းတွင် ဆုံးဖြတ်ပါသည်။ .

အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းတွင် လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်း အလုံအလောက်ရှိနေသရွေ့ ပျက်စီးနေသော SEI ကို ပြန်လည်တည်ဆောက်နိုင်မည်ဟု အာမခံပါသည်။ cathode ပစ္စည်း၏ အပူပြိုကွဲမှုသည် အောက်ဆီဂျင်ကို ထုတ်လွှတ်မည်ဖြစ်ပြီး၊ electrolyte နှင့် ဓာတ်တိုးစေကာ နောက်ဆုံးတွင် ဘက်ထရီ၏ အပူလွန်ကဲမှုကို ဖြစ်စေသည်။ မြင့်မားသော SOC အောက်တွင်၊ cathode material သည် အလွန်မြင့်မားသော delithium အခြေအနေတွင်ရှိပြီး cathode material ၏ဖွဲ့စည်းပုံသည် အတည်ငြိမ်ဆုံးဖြစ်သည်။ ဖြစ်ပျက်သွားသည်မှာ ဆဲလ်၏အပူတည်ငြိမ်မှု လျော့နည်းသွားခြင်း၊ ထုတ်လွှတ်သော အောက်ဆီဂျင်ပမာဏ တိုးလာခြင်းနှင့် အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် အီလက်ထရိုလစ်ကြား တုံ့ပြန်မှုသည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် လွှမ်းမိုးသွားခြင်းပင်ဖြစ်သည်။

4. ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်စဉ်အတွင်း စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်ခြင်း။

သံသရာလွန်ဘက်ထရီ၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအားဖြင့် SHR သည် 32 ℃ ပတ်လည်တွင် မျဉ်းဖြောင့်အတိုင်း ကြီးထွားလာသည်ကို တွေ့မြင်နိုင်သည်။ ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှုဖြစ်စဉ်တွင် စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်မှုသည် အဓိကအားဖြင့် အီလက်ထရိုလစ်၏ အပူပြိုကွဲခြင်းဟု ယူဆရသည့် ပြိုကွဲပျက်စီးသည့် တုံ့ပြန်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။

မြင့်မားသော သီးခြားမျက်နှာပြင်ဧရိယာရှိသော လီသီယမ်သတ္တုသည် အောက်ဖော်ပြပါ ညီမျှခြင်းဖြင့် ဖော်ပြနိုင်သည့် anode ပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ရွာသွန်းသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

လူသိရှင်ကြားတွင်၊ Cp သည် သီးခြားအပူခံနိုင်မှုဖြစ်ပြီး △T သည် ARC စမ်းသပ်မှုတွင် ပြိုကွဲပျက်စီးမှုတုံ့ပြန်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ဘက်ထရီ၏အပူပေးအပူချိန်မြင့်တက်မှုပေါင်းစုကို ကိုယ်စားပြုသည်။

30 ℃ နှင့် 120 ℃ အကြား မလည်ပတ်နိုင်သော ဆဲလ်များ၏ သတ်သတ်မှတ်မှတ် အပူခံနိုင်မှုကို ARC စမ်းသပ်မှုတွင် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ exothermic reaction သည် 125 ℃ တွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး ဘက်ထရီ သည် discharge state ဖြစ်ပြီး ၎င်းကို အခြား exothermic တုံ့ပြန်မှု အနှောင့်အယှက် မရှိပါ။ ဤစမ်းသပ်ချက်တွင်၊ CP သည် အောက်ပါညီမျှခြင်းတွင် ပြထားသည့်အတိုင်း အပူချိန်နှင့် မျဉ်းဖြောင့်ဆက်နွယ်မှုရှိသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

တုံ့ပြန်မှုတစ်ခုလုံးတွင် ထုတ်လွှတ်သည့် စွမ်းအင်စုစုပေါင်းပမာဏကို အပူချိန်နိမ့်သောအချိန်တွင် ဆဲလ်တစ်ခုလျှင် 3.3Kj ဖြစ်သည့် အပူချိန် XNUMXKj ကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်သည်။ အပူရှိန်ပြေးသွားချိန်တွင် ထုတ်လွှတ်သော စွမ်းအင်ပမာဏကို တွက်ချက်၍မရပါ။

5. အပ်စိုက်စမ်းသပ်မှု

ဘက်ထရီဝါယာရှော့စမ်းသပ်မှုတွင် ဘက်ထရီအိုမင်းခြင်း၏ လွှမ်းမိုးမှုကို အတည်ပြုရန်အတွက် ပင်အပ်စမ်းသပ်မှုကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များကို အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည်။

ရုပ်ပုံလွှာ

အပ်စိုက်ကုသခြင်း၏ရလဒ်အတွက် A သည် အပ်စိုက်ကုသစဉ်အတွင်းဘက်ထရီမျက်နှာပြင်အပူချိန်ဖြစ်ပြီး B သည် ရရှိနိုင်သည့်အမြင့်ဆုံးအပူချိန်ဖြစ်သည်။

အားသွင်းပြီးနောက် သက်တမ်းရင့် ဘက်ထရီနှင့် ဘက်ထရီအသစ် (SOC 10%) အကြား 20-0 ℃ ကွာခြားချက် အနည်းငယ်သာ ရှိသည်ကို ပုံမှ မြင်တွေ့နိုင်သည်။ အသက်ကြီးသောဆဲလ်များအတွက်၊ အကြွင်းမဲ့အပူချိန်သည် SHR≈35K/min နှင့် ကိုက်ညီသော adiabatic အခြေအနေအောက်တွင် T≈0.04℃ ရောက်ရှိသည်။

SOC သည် 120% တွင် 30 စက္ကန့်အကြာ 50 စက္ကန့်အကြာတွင် သက်တမ်းမပြည့်သေးသော ဘက်ထရီသည် အမြင့်ဆုံးအပူချိန် 50 ဒီဂရီသို့ ရောက်ရှိသည်။ ထုတ်လွှတ်သော joule အပူသည် ဤအပူချိန်သို့ရောက်ရှိရန် မလုံလောက်ပါ၊ SHR သည် အပူပျံ့နှံ့မှုပမာဏထက် ကျော်လွန်နေပါသည်။ SOC သည် 135% ဖြစ်သောအခါ သက်တမ်းရင့်သောဘက်ထရီသည် အပူစွန့်ထုတ်ခြင်းအပေါ် အချို့သော နှောင့်နှေးမှုသက်ရောက်မှုရှိပြီး ဘက်ထရီထဲသို့ အပ်ကို အပ်ထည့်လိုက်သောအခါ အပူချိန်သည် 135 ℃ အထိ သိသိသာသာမြင့်တက်လာသည်။ 400 ℃အထက်တွင်၊ SHR တိုးလာခြင်းသည် ဘက်ထရီ၏အပူပြေးမှုကို ဖြစ်စေပြီး ဘက်ထရီ၏မျက်နှာပြင်အပူချိန်သည် XNUMX ဒီဂရီအထိ တိုးလာသည်။

ဘက်ထရီအသစ်အား အပ်ပေါက်ဖြင့် အားသွင်းသောအခါ မတူညီသော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဆဲလ်အချို့သည် အပူထိန်းချုပ်မှုကို တိုက်ရိုက်ဆုံးရှုံးသွားခဲ့ပြီး အချို့ဆဲလ်များသည် မျက်နှာပြင်အပူချိန် 125 ဒီဂရီအောက်တွင် ထားရှိသည့်အခါ အပူထိန်းချုပ်မှု ဆုံးရှုံးသွားခြင်းမရှိပေ။ ဘက်ထရီ၏တိုက်ရိုက်အပူထိန်းချုပ်မှုတစ်ခုသည် ဘက်ထရီထဲသို့ အပ်လိုက်ပြီးနောက် မျက်နှာပြင်အပူချိန် 700 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်သို့ရောက်ရှိသွားပြီး အလူမီနီယံသတ္တုပြား အရည်ပျော်သွားကာ စက္ကန့်အနည်းငယ်အကြာတွင် ဝါးလုံးအရည်ပျော်ကာ ဘက်ထရီနှင့် ကွဲကွာသွားကာ ပေါက်ကွဲထွက်လာသည်။ ဓာတ်ငွေ့ကြောင့် နောက်ဆုံးတွင် အခွံတစ်ခုလုံး နီရဲလာသည်။ မတူညီသော ဖြစ်စဉ်အုပ်စုနှစ်စုအား ဒိုင်ယာဖရမ်သည် 135 ℃ တွင် အရည်ပျော်သွားသည်ဟု ယူဆနိုင်သည်။ အပူချိန် 135 ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်ထက် မြင့်သောအခါ၊ ဒိုင်ယာဖရမ် အရည်ပျော်ပြီး အတွင်းပိုင်း ဝါယာရှော့ ပေါ်လာပြီး အပူပိုထုတ်ကာ နောက်ဆုံးတွင် အပူထွက်ရာကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ၎င်းကိုအတည်ပြုရန်၊ အပူမဟုတ်သောထွက်ပြေးသွားသည့်ဘက်ထရီကို ဖြုတ်ထားပြီး ဒိုင်ယာဖရမ်ကို AFM စမ်းသပ်ထားသည်။ ရလဒ်များအရ အမြှေးပါးနှစ်ဖက်စလုံး အရည်ပျော်ခြင်း၏ ကနဦးအခြေအနေသည် အမြှေးပါးနှစ်ဖက်စလုံးတွင် ပေါ်လာသော်လည်း အနုတ်ပုံသဏ္ဍာန်သည် အနုတ်ဘက်တွင် ဆက်လက်တည်ရှိနေသော်လည်း အပြုသဘောဘက်တွင် မတွေ့ရှိရပေ။