ການສາກໄຟເກີນແມ່ນໜຶ່ງໃນບັນດາລາຍການທີ່ຍາກທີ່ສຸດໃນການທົດສອບຄວາມປອດໄພຂອງແບດເຕີລີ່ lithium ໃນປັດຈຸບັນ, ສະນັ້ນ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຂົ້າໃຈກົນໄກການສາກໄຟເກີນ ແລະ ມາດຕະການປ້ອງກັນການສາກໄຟເກີນປະຈຸບັນ.
ຮູບທີ 1 ແມ່ນເສັ້ນໂຄ້ງແຮງດັນ ແລະອຸນຫະພູມຂອງລະບົບ NCM+LMO/Gr ເມື່ອມັນສາກເກີນ.ແຮງດັນໄຟຟ້າຮອດສູງສຸດ 5.4V, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແຮງດັນຫຼຸດລົງ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນ.ເສັ້ນໂຄ້ງຂອງແຮງດັນແລະອຸນຫະພູມຂອງ overcharge ຂອງຫມໍ້ໄຟ ternary ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບມັນ.
ເມື່ອຫມໍ້ໄຟ lithium ຖືກສາກເກີນ, ມັນຈະສ້າງຄວາມຮ້ອນແລະອາຍແກັສ.ຄວາມຮ້ອນປະກອບມີຄວາມຮ້ອນ ohmic ແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງ, ເຊິ່ງຄວາມຮ້ອນ ohmic ແມ່ນຕົ້ນຕໍ.ປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງຂອງແບດເຕີຣີທີ່ເກີດຈາກການສາກໄຟແມ່ນທໍາອິດທີ່ lithium ເກີນຈະຖືກໃສ່ເຂົ້າໄປໃນ electrode ລົບ, ແລະ lithium dendrites ຈະເຕີບໂຕຢູ່ດ້ານຂອງ electrode ລົບ (ອັດຕາສ່ວນ N / P ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ SOC ເບື້ອງຕົ້ນຂອງການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ lithium dendrite).ອັນທີສອງແມ່ນວ່າ lithium ເກີນແມ່ນສະກັດອອກຈາກ electrode ບວກ, ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງຂອງ electrode ບວກລົ້ມລົງ, ປ່ອຍຄວາມຮ້ອນແລະປ່ອຍອົກຊີເຈນ.ອົກຊີເຈນຈະເລັ່ງການທໍາລາຍຂອງ electrolyte, ຄວາມກົດດັນພາຍໃນຂອງຫມໍ້ໄຟຈະສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະປ່ຽງຄວາມປອດໄພຈະເປີດຫຼັງຈາກລະດັບໃດຫນຶ່ງ.ການຕິດຕໍ່ຂອງວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວກັບອາກາດເຮັດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນ.
ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຂອງ electrolyte ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຜະລິດຄວາມຮ້ອນແລະອາຍແກັສໃນລະຫວ່າງການ overcharging.ນອກຈາກນັ້ນ, ມັນໄດ້ຖືກສຶກສາວ່າໃນເວລາທີ່ຫມໍ້ໄຟບໍ່ມີ splint ຫຼືປ່ຽງຄວາມປອດໄພບໍ່ສາມາດເປີດໄດ້ເປັນປົກກະຕິໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ, ຫມໍ້ໄຟແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການລະເບີດ.
ການສາກເກີນເລັກນ້ອຍຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນ, ແຕ່ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມອາດສາມາດຈາງລົງ.ການສຶກສາພົບວ່າເມື່ອແບດເຕີລີ່ທີ່ມີວັດສະດຸປະສົມ NCM/LMO ເປັນ electrode ບວກແມ່ນ overcharged, ບໍ່ມີການທໍາລາຍຄວາມອາດສາມາດເຫັນໄດ້ຊັດເຈນເມື່ອ SOC ຕ່ໍາກວ່າ 120%, ແລະຄວາມອາດສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອ SOC ສູງກວ່າ 130%.
ໃນປັດຈຸບັນ, ມີປະມານຫຼາຍວິທີທີ່ຈະແກ້ໄຂບັນຫາການ overcharge:
1) ແຮງດັນປ້ອງກັນແມ່ນກໍານົດໄວ້ໃນ BMS, ປົກກະຕິແລ້ວແຮງດັນປ້ອງກັນແມ່ນຕ່ໍາກວ່າແຮງດັນສູງສຸດໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ;
2) ປັບປຸງການຕໍ່ຕ້ານ overcharge ຂອງຫມໍ້ໄຟໂດຍຜ່ານການດັດແປງວັດສະດຸ (ເຊັ່ນ: ການເຄືອບວັດສະດຸ);
3) ເພີ່ມສານຕ້ານການ overcharge, ເຊັ່ນຄູ່ redox, ກັບ electrolyte ໄດ້;
4) ດ້ວຍການນໍາໃຊ້ເຍື່ອທີ່ມີແຮງດັນ, ເມື່ອຫມໍ້ໄຟເກີນ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງເຍື່ອແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ shunt;
5) ການອອກແບບ OSD ແລະ CID ຖືກນໍາໃຊ້ໃນແບດເຕີລີ່ແກະອະລູມິນຽມສີ່ຫລ່ຽມ, ເຊິ່ງປະຈຸບັນແມ່ນການອອກແບບຕ້ານການ overcharge ທົ່ວໄປ.ແບດເຕີລີ່ຖົງບໍ່ສາມາດບັນລຸການອອກແບບທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.
ເອກະສານອ້າງອີງ
ວັດສະດຸເກັບຮັກສາພະລັງງານ 10 (2018) 246–267
ເວລານີ້, ພວກເຮົາຈະແນະນໍາການປ່ຽນແປງແຮງດັນແລະອຸນຫະພູມຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium cobalt oxide ເມື່ອມັນຖືກສາກເກີນ.ຮູບພາບຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນແຮງດັນເກີນແລະເສັ້ນໂຄ້ງອຸນຫະພູມຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium cobalt oxide, ແລະແກນອອກຕາມລວງນອນແມ່ນຈໍານວນ delithiation.electrode ລົບແມ່ນ graphite, ແລະ electrolyte solvent ແມ່ນ EC/DMC.ຄວາມຈຸຂອງຫມໍ້ໄຟແມ່ນ 1.5Ah.ປະຈຸບັນການສາກໄຟແມ່ນ 1.5A, ແລະອຸນຫະພູມແມ່ນອຸນຫະພູມພາຍໃນຂອງຫມໍ້ໄຟ.
ເຂດ I
1. ແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟເພີ່ມຂຶ້ນຊ້າໆ.electrode ໃນທາງບວກຂອງ lithium cobalt oxide delithiates ຫຼາຍກ່ວາ 60%, ແລະ lithium ໂລຫະແມ່ນ precipitated ໃນດ້ານ electrode ລົບ.
2. ຫມໍ້ໄຟແມ່ນ bulging, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນຍ້ອນຄວາມກົດດັນສູງ oxidation ຂອງ electrolyte ໃນດ້ານບວກ.
3. ອຸນຫະພູມມີຄວາມຫມັ້ນຄົງໂດຍພື້ນຖານດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍ.
ເຂດ II
1. ອຸນຫະພູມເລີ່ມສູງຂຶ້ນຊ້າໆ.
2. ໃນຂອບເຂດຂອງ 80 ~ 95%, impedance ຂອງ electrode ບວກເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຂອງຫມໍ້ໄຟເພີ່ມຂຶ້ນ, ແຕ່ມັນຫຼຸດລົງຢູ່ທີ່ 95%.
3. ແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟເກີນ 5V ແລະໄປຮອດສູງສຸດ.
ເຂດ III
1. ຢູ່ທີ່ປະມານ 95%, ອຸນຫະພູມຂອງຫມໍ້ໄຟເລີ່ມຕົ້ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ.
2. ຈາກປະມານ 95%, ຈົນກ່ວາໃກ້ກັບ 100%, ແຮງດັນຂອງຫມໍ້ໄຟຫຼຸດລົງເລັກນ້ອຍ.
3. ເມື່ອອຸນຫະພູມພາຍໃນຂອງແບດເຕີຣີຮອດປະມານ 100 ອົງສາເຊ, ແຮງດັນຂອງແບດເຕີລີ່ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນສາເຫດມາຈາກການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຂອງຫມໍ້ໄຟເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ.
ເຂດ IV
1. ເມື່ອອຸນຫະພູມພາຍໃນຂອງແບດເຕີຣີສູງກວ່າ 135 ອົງສາເຊ, ຕົວແຍກ PE ເລີ່ມລະລາຍ, ຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຂອງແບດເຕີລີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ, ແຮງດັນໄຟຟ້າຮອດຂອບເຂດຈໍາກັດເທິງ (~12V), ແລະປະຈຸບັນຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ. ຄ່າ.
2. ລະຫວ່າງ 10-12V, ແຮງດັນຂອງແບດເຕີລີ່ບໍ່ຄົງທີ່ແລະປະຈຸບັນມີການປ່ຽນແປງ.
3. ອຸນຫະພູມພາຍໃນຂອງຫມໍ້ໄຟເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ, ແລະອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 190-220 ອົງສາ C ກ່ອນທີ່ຫມໍ້ໄຟຈະແຕກ.
4. ຫມໍ້ໄຟແມ່ນແຕກ.
ການສາກໄຟເກີນຂອງແບດເຕີຣີ ternary ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບຫມໍ້ໄຟ lithium cobalt oxide.ໃນເວລາທີ່ overcharge ຫມໍ້ໄຟ ternary ກັບແກະອະລູມິນຽມມົນທົນຢູ່ໃນຕະຫຼາດ, OSD ຫຼື CID ຈະໄດ້ຮັບການກະຕຸ້ນໃນເວລາທີ່ເຂົ້າໄປໃນເຂດ III, ແລະປະຈຸບັນຈະຖືກຕັດອອກເພື່ອປ້ອງກັນຫມໍ້ໄຟເກີນ.
ເອກະສານອ້າງອີງ
Journal of The Electrochemical Society, 148 (8) A838-A844 (2001)
ເວລາປະກາດ: ວັນທີ 07-07-2022