Motivo del abultamiento de la batería de litio

La estructura básica de la batería de litio de la resolución del paquete:

batería de litio de material principal: materiales de cátodo, materiales de ánodo, electrolitos, diafragma (materiales de aislamiento)

Estructura celular simple

El ánodo

Desde el punto de vista del peso de la batería, una gran proporción de los materiales del ánodo (generalmente en el 70% ~ 80%), debido a que los materiales del ánodo afectan directamente el rendimiento, el rendimiento de las baterías de iones de litio y su costo también determina directamente los costos de las baterías. . Los materiales del ánodo para las baterías de iones de litio cuestan entre un 30% y un 40%, y también afectan directamente la densidad de energía del paquete de baterías de litio y el rendimiento.

El cátodo

Los materiales del ánodo están formados por el potencial positivo en relación con el material inferior, y tienen una alta capacidad y una buena reversibilidad del ciclo, por lo que en el proceso de litio incrustado mantienen un buen tamaño (no) una deformación grave y una estabilidad mecánica. Los materiales del ánodo influyen principalmente en el rendimiento de la batería de litio, la eficiencia, la circulación, etc., el rendimiento de los materiales del ánodo tiene un impacto directo en el rendimiento de la batería de litio, los materiales del ánodo para las baterías de litio cuestan alrededor del 10 ~ 20% .Tipos de ánodo materiales, incluido el ánodo de carbono, sin cátodo de carbono.

El electrolito

El electrolito entre el positivo y el negativo tiene el efecto de portador de carga de transporte) en el (similar a la radio, tiene una alta conductividad iónica, en general debe alcanzar 1 x10-3 x10-2 s / cm ~ 2.Afecta la densidad de energía del litio paquete de baterías, temperatura de aplicación amplia, ciclo de vida y densidad de potencia, el rendimiento de seguridad.

El diafragma

El diafragma tiene cierto tamaño de poro y porosidad, garantiza la baja resistencia y la alta conductividad iónica, tiene buena permeabilidad a los iones de litio, es invasivo de electrolitos y tiene suficiente capacidad de absorción de humedad líquida, mantiene la conductividad iónica, tiene aislamiento electrónico al mismo tiempo, garantiza la mecánica. El aislamiento es negativo, además debe tener suficiente resistencia a la perforación, resistencia a la tracción y otras propiedades mecánicas y resistencia a los electrolitos corrosivos y la estabilidad electroquímica del suficiente. batería de energía de mayor solicitud en el diafragma, generalmente adopta la membrana compuesta.

Principio de funcionamiento de la batería de litio:

Es una especie de baterías de iones de litio recargables, que se basan en iones de litio entre lo positivo y lo negativo de incrustarse e incrustarse de ida y vuelta para que funcionen, para lograr el almacenamiento y la liberación de energía.

1, el proceso de carga

Bajo el impulso de iones de litio en el campo eléctrico, emergen de la rejilla positiva, a través del electrolito, incrustado en el cátodo en la rejilla.

El voltaje es inferior a 3 v, primero debe precargarse, 1/10 de la corriente de carga para establecer la corriente, el voltaje a 3 v, en el proceso de carga estándar. El proceso de carga estándar es: para configurar la corriente de carga de corriente constante y el voltaje de la batería aumenta a 4.20 V, el voltaje constante de carga y el voltaje de carga de 4.20 V. En este punto, la corriente de carga está disminuyendo, cuando la corriente cayó para configurar 1 / 10 de la corriente de carga, la carga ha terminado. Este es generalmente un proceso de baterías de litio, si la batería de litio existe en dispositivos inteligentes, su modo de carga será el control del software del equipo inteligente.

2, el proceso de descarga

El proceso de descarga es simplemente el reverso del proceso de carga, el ion de litio bajo el efecto del campo eléctrico regresa al ánodo, los electrones se pasan por el exterior del ánodo con un compuesto de iones de litio. La descarga de la batería en el electrón del cátodo que corre hacia el ánodo a través de un circuito externo es de iones de litio Li + del cátodo "salta" en el electrolito, "trepa" por los orificios de bobinado del diafragma, "nada" hacia el ánodo y habría corrido hasta vengan juntos.

Al comprender el proceso de carga y descarga de la batería de litio, podemos comprender desde el punto de vista microcósmico que la capacidad de la batería está realmente contenida en la cantidad de carga. Cuanto mayor sea la corriente, más rápida será la descarga, menor será el tiempo de la batería.

¿Por qué las células en uso normal o habrá mucho tiempo sin usar el fenómeno de abultamiento?

En el proceso de carga y descarga, el fenómeno del bulto tiene dos tipos:

A. Sobrecarga causó bulto

La sobrecarga provocará que el material del ánodo del átomo de litio en todos los materiales del ánodo corriera hacia los materiales del ánodo, llevaría a que el ánodo estuviera lleno de deformación reticular y colapso, que es, por una razón importante para la batería de litio. En este proceso, cada vez más electrodo negativo de iones de litio, la acumulación excesiva hace que los átomos de litio crezcan, la cristalización de tocones, hace que la batería se infle.

2.Ponga para abultarse

En el proceso de carga y descarga de la batería de iones de litio líquido por primera vez, los materiales del electrodo y el electrolito reaccionan en la interfaz sólido-líquido y forman una capa de cobertura en la capa de pasivación en la superficie de los materiales del electrodo. La película de la capa de pasivación puede prevenir eficazmente el paso de las moléculas de electrolito, pero Li + puede atravesar libremente la capa de pasivación incrustada y emergente, tiene las características del electrolito sólido, por lo que esta capa de película de pasivación se llama "película interfacial de electrolito sólido" (sólido interfaz de electrolito), en lo sucesivo denominada SEI.SEI película en los materiales del ánodo puede producir un efecto protector, hacer que la estructura del material no sea fácil de colapsar y puede aumentar el ciclo de vida de los materiales de los electrodos. El SEI no es fijo, habrá un pequeño cambio en el proceso de carga y descarga, principalmente si ocurrirá un cambio orgánico parcial reversible. Hace que la película SEI antes y después de la descarga de la batería sea un daño excesivamente reversible, proteja el material del cátodo de SEI destruido después de hacer los materiales del ánodo, el colapso para formar un fenómeno de abultamiento.

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