Dujų gamybos ličio{0}}jonų akumuliatoriuose priežastys ir paaiškinimas

Pagrindinė dujų gamybos ličio-jonų akumuliatoriuose priežastis iš esmės yra daugybės nepageidaujamų cheminių ir elektrocheminių šalutinių reakcijų akumuliatoriuje. Šios reakcijos eikvoja aktyvius akumuliatoriaus komponentus, sutrikdo vidinės struktūros stabilumą ir gamina dujinius produktus. Tai ne tik sukelia našumo pablogėjimo problemas, tokias kaip akumuliatoriaus išsipūtimas, talpos mažėjimas ir sutrumpėja ciklo tarnavimo laikas, bet sunkiais atvejais taip pat gali kilti pavojus saugai, pvz., akumuliatoriaus nutekėjimas, gaisras ir net sprogimas. Remiantis ličio -jonų baterijų vidine struktūra ir veikimo principu, dujos daugiausia gaminamos iš toliau nurodytų penkių pagrindinių aspektų, kurių kiekvienas yra tarpusavyje susiję ir dažnai vienas kitą skatina ir pablogina dujų gamybos reiškinį.

Elektrolitas, kaip pagrindinė jonų pernešimo terpė ličio-jonų akumuliatoriuje, susideda iš organinių tirpiklių, ličio druskų ir priedų. Jo stabilumas tiesiogiai veikia akumuliatoriaus saugumą. Aukštoje -temperatūroje (virš 60 laipsnių) arba kai naudojama netinkama įtampa (pvz., perkrovimas arba įkrovimo įtampa, viršijanti saugų diapazoną), elektrolite esantys organiniai tirpikliai vyksta oksidacijos arba redukcijos reakcijose ir suyra, suardydami pradinę molekulinę struktūrą. Šio proceso metu susidaro įvairios dujos, pirmiausia anglies dioksidas (CO₂), anglies monoksidas (CO), metanas (CH4) ir etilenas (C2H4). Tarp jų CO ir kitos dujos yra toksiškos, todėl dar labiau didėja pavojus saugai.

SEI ( solidi elektrolito sąsaja ) plėvelė ant neigiamo elektrodo paviršiaus yra apsauginė plėvelė, kuri natūraliai susidaro pirmą kartą įkraunant ir iškraunant ličio bateriją. Tai neleidžia elektrolitui tiesiogiai reaguoti su neigiama elektrodo medžiaga, užtikrinant normalų akumuliatoriaus veikimą. Tačiau kai akumuliatorius per daug įkraunamas, per-išsikraunamas, aukšta temperatūra arba stipri vibracija, SEI plėvelė gali plyšti. Šiuo metu elektrolitas vėl reaguos su neigiama elektrodo medžiaga, bandydamas pataisyti pažeistą SEI plėvelę. Šis pakartotinis pažeidimo ir taisymo procesas nuolat generuoja dujas, daugiausia įskaitant vandenilį (H₂), etileną (C2H4) ir etaną (C2H6). Laikui bėgant dėl ​​to SEI plėvelė gali prarasti apsauginę funkciją.

Ličio{0}}jonų akumuliatoriams keliami itin aukšti vidinės drėgmės reikalavimai. Net nedideli vandens kiekiai (ppm lygis, ty viena milijoninė dalis) gali sukelti rimtų šalutinių reakcijų. Drėgmė reaguoja su ličio druska, esančia elektrolite (pvz., ličio heksafluorfosfatu LiPF₆), sudarydama labai ėsdinančią vandenilio fluorido rūgštį (HF). HF ne tik pažeidžia SEI plėvelę, bet ir dar labiau sukelia grandininę šalutinių reakcijų reakciją, įskaitant elektrolitų skilimą ir elektrodų medžiagos koroziją, gamindamas tokias dujas, kaip vandenilis (H₂), vandenilio fluoridas (HF), anglies monoksidas (CO) ir anglies dioksidas (CO₂), tuo pat metu koroduodamas vidinius akumuliatoriaus komponentus.

Katodo medžiaga yra labai svarbi energijos kaupimui ir išleidimui ličio -jonų akumuliatoriams, ypač daug -nikelio turinčių trijų komponentų katodų, kurių struktūrinis stabilumas yra gana prastas. Esant per dideliam krūviui arba aukštai temperatūrai, katodo medžiagos kristalinė struktūra suyra, išskirdama deguonį. Šis deguonis smarkiai reaguoja su elektrolitu, toliau intensyvindamas elektrolito skilimą ir gamindamas didelį kiekį dujų, daugiausia deguonies (O2) ir anglies dioksido (CO₂). Deguonis pagreitina degimo reakcijas, padidindamas akumuliatoriaus gaisro riziką.

Skirtingos anodo medžiagos turi skirtingas dujų generavimo charakteristikas. Naujesnės anodo medžiagos, tokios kaip silicio anodai, patiria didelius tūrio pokyčius įkrovimo ir iškrovimo metu (išsiplėtimo greitis gali viršyti 300%). Šis pasikartojantis tūrio išsiplėtimas ir susitraukimas nuolat kenkia SEI plėvelei, sukeldamas nuolatines šalutines reakcijas ir nuolatinį dujų susidarymą. Tradiciniai grafito anodai, esant pernelyg dideliam -iškrovimui ar aukštai{5}} temperatūrai, taip pat reaguoja su elektrolitu ir generuoja tokias dujas kaip vandenilis (H₂), etilenas (C2H4) ir etanas (C2H₆), o tai turi įtakos akumuliatoriaus veikimui ir saugai.

Acey Intelligentyra skirta tiekti integruotus vieno langelio sprendimus tiek pusiau automatinėms, tiek visiškai automatinėms ličio baterijų komplektų surinkimo linijoms, aptarnaujančioms tokias programas kaip energijos kaupimo sistemos (ESS), nepilotuojamos orlaiviai (UAV), e-dviračiai, e-paspirtukai, elektriniai įrankiai ir dviračiai / triračiai automobiliai. Be to, įmonė siūlo platų baterijų komplektų surinkimo įrangos asortimentą, įskaitant elementų klasifikavimo mašinas, akumuliatorių rūšiavimo įrenginius, izoliacinio popieriaus aplikatorius, CCD tikrinimo sistemas, rankinius ir automatinius taškinius suvirintuvus, BMS testerius, baterijų kompleksinius testerius ir baterijų blokų bandymo sistemas.

Susisiekite dabar