Akun muodonmuutoksen ja laajenemisen syyt pyöräilyn jälkeen
Maailmanlaajuisesti tunnettu litiumpolymeeriakkuyritys-JXBT
Pyöräilyn jälkeen akun muodonmuutoksen ja laajenemisen syyt:
Napakappaleen laajennus jaetaan pääasiassa fysikaaliseen ja kemialliseen laajenemiseen;
1. Fyysinen laajeneminen:
Käämikennon syyanalyysi:
Useiden viikkojen ritilömisen tai pyöräilyn jälkeen keskikokoinen{0}}ja-pienikokoinen käämitys litiumpolymeeriakku muuttaa muotoaan paksuudeltaan. Kun akku on ladattu ja purettu, materiaalin (pääasiassa napakappaleen ja eristyskalvon) muodonmuutosten vuoksi kennon sisäkerros on liian pieni kulmassa ja jännityskeskittymä syntyy kennon leveydellä, mikä puolestaan saa kennonapakappaleen vääntymään ja kenno taipumaan ja muotoutumaan;
2. Kemiallinen laajeneminen:
Kemiallinen syy ilmenee napakappaleen laajenemisena;
Litium-ioni-akun kenno paksuus kasvaa latauksen aikana, mikä johtuu pääasiassa negatiivisen elektrodin laajenemisesta. Positiivisen elektrodin laajenemisnopeus on vain 2-4%, ja negatiivinen elektrodi koostuu yleensä grafiitista, sideaineesta ja johtavasta hiilestä. Itse grafiittimateriaalin laajenemisnopeus on 10 %. Tärkeimmät negatiivisen grafiittielektrodin laajenemisnopeuden muutokseen vaikuttavat tekijät ovat: SEI-kalvon muodostuminen, varaustila (SOC) ja muut tekijät.
(a). SEI-kalvon muodostus: Litiumioniakkujen ensimmäisen latauksen ja purkamisen aikana elektrolyytti käy läpi pelkistysreaktion grafiittihiukkasissa kiinteän -nesteen rajapinnassa, jolloin muodostuu passivointikerros (SEI-kalvo), joka peittää elektrodimateriaalin pinnan. SEI-kalvon syntyminen lisää anodin paksuutta merkittävästi, ja SEI-kalvon ansiosta kennon paksuus kasvoi noin 4 %. Pitkän -sykliprosessin näkökulmasta eri grafiittien fyysisen rakenteen ja ominaispinnan mukaan kiertoprosessi tapahtuu SEI:n hajoamisen ja uuden SEI-tuotannon dynaamisen prosessin. Esimerkiksi hiutalegrafiitilla on suurempi laajenemisnopeus kuin pallomaisella grafiitilla.
(b). Varautuneen tilan kennon aikana grafiittianodin tilavuuslaajenemisella ja kennon SOC:lla on hyvä jaksollinen funktiosuhde, eli kun litiumioneja on jatkuvasti upotettuna grafiittiin (kennon SOC kasvaa), tilavuus kasvaa vähitellen Kun litiumioneja vapautuu grafiittianodista, kennon SOC asteittain pienenee grafiittia ja vastaava tilavuus pienenee.
(c). (3) Materiaalin tiivistystiheyden näkökulmasta tiivistystiheydellä on suurempi vaikutus grafiittianodiin. Napakappaleen kylmäpuristuksen aikana grafiittianodikalvokerrokseen syntyy suuri puristusjännitys. Tämä jännitys leivotaan korkeassa lämpötilassa seuraavassa napakappaleessa. Prosessia on vaikea vapauttaa kokonaan. Kun akkua ladataan ja puretaan syklisesti, litiumionien lisäämisen ja poistamisen, liiman elektrolyytin turpoamisen ja muiden tekijöiden vuorovaikutuksen vuoksi kalvon jännitys vapautuu jakson aikana ja laajenemisnopeus kasvaa. Toisaalta tiivistystiheys määrää anodikalvokerroksen huokostilavuuden koon. Kalvokerroksen huokostilavuus on suuri, mikä voi tehokkaasti absorboida napakappaleen laajentuneen tilavuuden. Huokostilavuus on pieni. Kun napakappale laajenee, ei ole tarpeeksi tilaa absorboida laajenemista. Muodostunut tilavuus voi tällä hetkellä laajentua vain kalvokerroksen ulkopuolelle, mikä ilmaistaan anodilevyn tilavuuden laajenemisena.
(d). Muut tekijät: liiman tarttumislujuus (liiman, grafiittihiukkasten, johtavan hiilen ja virrankeräimen välisen rajapinnan tartuntavoima), varaus- ja purkausnopeus, liiman ja elektrolyytin turpoamiskyky, grafiittihiukkasten muoto Sen bulkkitiheys ja napakappaleen tilavuuden kasvu on aiheuttanut vaurion aiheuttaman napajakson aikana. laajennus.
Laajenemisnopeuden laskeminen:
(Akun paksuus laajennuksen jälkeen-Akun paksuus ennen laajennusta)/Akun paksuus ennen laajennusta * 100 %
Laajenemiskerroin on akun fyysiset ominaisuudet, ja syklin käyttöikä on sähkökemiallinen ominaisuus. Näiden kahden välillä ei ole suoraa yhteyttä. Jakson käyttöikä viittaa siihen, kuinka monta kertaa akkua voidaan käyttää toistuvasti.
Jakson testivaatimukset: 1C lataus- ja purkausvirta, 300 jaksoa, akku ei vuoda, ei tulipaloa, ei räjähdystä ja akun kapasiteetti Yli tai yhtä suuri kuin 80%, mikä osoittaa pätevän.
Lopputuote huomioon ottaen, jos akun laajeneminen ei vaikuta tuotteen käyttöön (esimerkiksi akun laajeneminen ei aiheuta tuotteen kotelon laajenemista/muodostumista) ja sen jälkeen, kun sykli täyttää erilaiset vaatimukset, akkua voidaan käyttää normaalisti;
