اوور چارجنگ موجوده ليتيم بيٽري جي حفاظت جي امتحان ۾ سڀ کان وڌيڪ مشڪل شين مان هڪ آهي، تنهنڪري اهو ضروري آهي ته اوور چارجنگ جي ميکانيزم کي سمجهڻ ۽ اوور چارجنگ کي روڪڻ لاءِ موجوده قدمن کي.
تصوير 1 NCM + LMO/Gr سسٽم جي بيٽري جو وولٽيج ۽ درجه حرارت وکر آهي جڏهن اهو اوور چارج ڪيو ويندو آهي.وولٹیج وڌ ۾ وڌ 5.4V تي پهچي ٿو، ۽ پوءِ وولٽيج گهٽجي ٿو، آخرڪار حرارتي ڀڄڻ جو سبب بڻجندو آهي.ٽرنري بيٽري جي اوور چارج جي وولٽيج ۽ گرمي پد جي وکر ان سان تمام گهڻي ملندڙ جلندڙ آهن.
جڏهن ليتيم بيٽري اوور چارج ٿئي ٿي، اها گرمي ۽ گئس پيدا ڪندي.گرميءَ ۾ اوهمڪ گرمي ۽ پاسي جي رد عمل جي ڪري پيدا ٿيندڙ گرمي شامل آهي، جن مان اوهمڪ گرمي اهم آهي.اوور چارجنگ جي ڪري بيٽري جو طرفي رد عمل سڀ کان پهريان اهو آهي ته اضافي ليٿيم منفي اليڪٽرروڊ ۾ داخل ڪيو ويندو آهي، ۽ ليٿيم ڊينڊريٽس منفي اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري تي وڌندا ويندا (N/P تناسب ليٿيم ڊينڊريٽ جي واڌ جي شروعاتي SOC کي متاثر ڪندو).ٻيو اهو آهي ته اضافي ليتيم کي مثبت اليڪٽرروڊ مان ڪڍيو ويندو آهي، جنهن جي ڪري مثبت اليڪٽرروڊ جي جوڙجڪ کي ختم ڪرڻ، گرمي ڇڏڻ ۽ آڪسيجن کي آزاد ڪرڻ جو سبب بڻائيندو آهي.آڪسيجن اليڪٽرولائيٽ جي خراب ٿيڻ کي تيز ڪندو، بيٽري جو اندروني دٻاءُ وڌندو رهندو، ۽ حفاظتي والو هڪ خاص سطح کان پوءِ کلي ويندو.هوا سان فعال مواد جو رابطو وڌيڪ گرمي پيدا ڪري ٿو.
اڀياس ڏيکاريا آهن ته اليڪٽرولائٽ جي مقدار کي گھٽائڻ سان اوور چارجنگ دوران گرمي ۽ گئس جي پيداوار کي خاص طور تي گھٽائي ڇڏيندو.ان کان علاوه، اهو اڀياس ڪيو ويو آهي ته جڏهن بيٽري کي اسپلنٽ نه هجي يا حفاظتي والو عام طور تي اوور چارجنگ دوران کوليو نه ٿو وڃي، بيٽري ڌماڪي جو خطرو آهي.
ٿورڙي اوور چارجنگ تھرمل ڀڄڻ جو سبب نه بڻجندي، پر ظرفيت جي گھٽتائي جو سبب بڻجندي.مطالعي مان معلوم ٿيو ته جڏهن NCM/LMO هائبرڊ مواد سان گڏ بيٽري مثبت اليڪٽرروڊ کي اوور چارج ڪيو ويندو آهي، اتي ڪا واضح گنجائش خراب نه ٿيندي آهي جڏهن SOC 120٪ کان گهٽ هوندو آهي، ۽ ظرفيت خاص طور تي خراب ٿيندي آهي جڏهن SOC 130٪ کان وڌيڪ هوندو آهي.
في الحال، اوور چارجنگ جي مسئلي کي حل ڪرڻ لاء تقريبا ڪيترائي طريقا آهن:
1) حفاظتي وولٹیج BMS ۾ مقرر ڪئي وئي آهي، عام طور تي تحفظ وولٹیج اوور چارجنگ دوران چوٽي وولٹیج کان گهٽ آهي؛
2) مادي ترميم ذريعي بيٽري جي اوور چارج مزاحمت کي بهتر ڪريو (جهڙوڪ مادي ڪوٽنگ)؛
3) مخالف اوورچارج اضافو شامل ڪريو، جهڙوڪ ريڊڪس جوڙو، اليڪٽرولائٽ ڏانهن؛
4) وولٹیج-حساس جھلي جي استعمال سان، جڏهن بيٽري اوورچارج ٿئي ٿي، جھلي جي مزاحمت خاص طور تي گھٽجي ويندي آهي، جيڪا شنٽ طور ڪم ڪري ٿي؛
5) OSD ۽ CID ڊيزائن چورس ايلومينيم شيل بيٽرين ۾ استعمال ٿيندا آهن، جيڪي هن وقت عام مخالف اوورچارج ڊيزائن آهن.پائوچ جي بيٽري ساڳئي ڊيزائن کي حاصل نه ڪري سگهي.
حوالا
توانائي اسٽوريج مواد 10 (2018) 246–267
هن ڀيري، اسان لٿيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ بيٽري جي وولٹیج ۽ گرمي پد جي تبديلين کي متعارف ڪرايو ويندو جڏهن اها اوور چارج ٿيندي.هيٺ ڏنل تصوير ليٿيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ بيٽري جي اوور چارج وولٽيج ۽ گرمي پد جي وکر آهي، ۽ افقي محور ڊيليٽيشن جي مقدار آهي.منفي electrode graphite آهي، ۽ electrolyte solvent EC/DMC آهي.بيٽري جي گنجائش 1.5Ah آهي.موجوده چارج 1.5A آهي، ۽ درجه حرارت بيٽري جي اندروني درجه حرارت آهي.
زون I
1. بيٽري جو وولٽيج آهستي آهستي وڌي ٿو.ليتيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ جو مثبت اليڪٽرروڊ 60 سيڪڙو کان وڌيڪ خارج ڪري ٿو، ۽ ڌاتو ليتيم منفي اليڪٽرروڊ پاسي کان تيز ٿئي ٿو.
2. بيٽري ٻرندي آهي، جيڪا مثبت طرف الیکٹرولائيٽ جي تيز دٻاءَ جي آڪسائيڊشن جي ڪري ٿي سگهي ٿي.
3. گرمي پد بنيادي طور تي مستحڪم آهي ٿوري واڌ سان.
زون II
1. گرمي پد آهستي آهستي وڌڻ شروع ٿئي ٿو.
2. 80 ~ 95٪ جي حد ۾، مثبت اليڪٽرروڊ جي رڪاوٽ وڌي ٿي، ۽ بيٽري جي اندروني مزاحمت وڌي ٿي، پر 95٪ تي گھٽجي ٿي.
3. بيٽري جو وولٹیج 5V کان وڌي ٿو ۽ وڌ ۾ وڌ پهچي ٿو.
زون III
1. اٽڪل 95٪ تي، بيٽري جو گرمي پد تيزي سان وڌڻ شروع ٿئي ٿو.
2. اٽڪل 95٪ کان، جيستائين 100٪ جي ويجهو، بيٽري وولٹیج ٿورڙي گھٽجي ٿي.
3. جڏهن بيٽري جو اندروني گرمي پد تقريباً 100 °C تي پهچي ٿو، ته بيٽري جو وولٽيج تيزيءَ سان گهٽجي ٿو، جيڪو ٿي سگهي ٿو بيٽري جي اندروني مزاحمت جي گھٽتائي سبب گرمي پد وڌڻ سبب.
زون IV
1. جڏهن بيٽري جو اندروني گرمي پد 135 °C کان وڌيڪ هوندو آهي، پي اي سيپريٽر پگھلڻ شروع ڪندو آهي، بيٽري جي اندروني مزاحمت تيزيءَ سان وڌي ويندي آهي، وولٽيج مٿئين حد تائين پهچي ويندو آهي (~12V)، ۽ ڪرنٽ گهٽجي ويندو آهي. قدر.
2. 10-12V جي وچ ۾، بيٽري جو وولٽيج غير مستحڪم آهي ۽ موجوده وهڪري.
3. بيٽري جو اندروني گرمي پد تيزي سان وڌي ٿو، ۽ بيٽري ڦاٽڻ کان اڳ درجه حرارت 190-220 °C تائين وڌي ٿو.
4. بيٽري ڀڄي وئي آهي.
ٽرنري بيٽرين جي اوور چارجنگ ليٿيم ڪوبالٽ آڪسائيڊ بيٽرين جي برابر آهي.جڏهن بازار تي چورس ايلومينيم شيلز سان ٽرنري بيٽرين کي اوور چارج ڪيو ويندو، زون III ۾ داخل ٿيڻ وقت OSD يا CID چالو ڪيو ويندو، ۽ بيٽري کي اوور چارج ٿيڻ کان بچائڻ لاءِ ڪرنٽ بند ڪيو ويندو.
حوالا
جرنل آف دي اليڪٽرو ڪيميڪل سوسائٽي، 148 (8) A838-A844 (2001)
پوسٽ ٽائيم: ڊسمبر-07-2022