ഈ പേപ്പറിൽ, പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് NCM111+LMO ഉള്ള 40Ah പൗച്ച് ബാറ്ററിയുടെ ഓവർചാർജ് പ്രകടനം പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെയും അനുകരണങ്ങളിലൂടെയും പഠിക്കുന്നു.യഥാക്രമം 0.33C, 0.5C, 1C എന്നിവയാണ് ഓവർചാർജ് വൈദ്യുതധാരകൾ.ബാറ്ററി വലുപ്പം 240mm * 150mm * 14mm ആണ്.(3.65V യുടെ റേറ്റുചെയ്ത വോൾട്ടേജ് അനുസരിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു, അതിന്റെ വോളിയം നിർദ്ദിഷ്ട ഊർജ്ജം ഏകദേശം 290Wh/L ആണ്, അത് ഇപ്പോഴും താരതമ്യേന കുറവാണ്)
ഓവർചാർജ് പ്രക്രിയയിലെ വോൾട്ടേജ്, താപനില, ആന്തരിക പ്രതിരോധം എന്നിവ ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇതിനെ ഏകദേശം നാല് ഘട്ടങ്ങളായി തിരിക്കാം:
ആദ്യ ഘട്ടം: 1
രണ്ടാം ഘട്ടം: 1.2
മൂന്നാം ഘട്ടം: 1.4
നാലാമത്തെ ഘട്ടം: SOC>1.6, ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക മർദ്ദം പരിധി കവിയുന്നു, കേസിംഗ് വിള്ളലുകൾ, ഡയഫ്രം ചുരുങ്ങുകയും രൂപഭേദം വരുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, ബാറ്ററി തെർമൽ റൺവേ.ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സംഭവിക്കുന്നു, വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം അതിവേഗം പുറത്തുവരുന്നു, ബാറ്ററിയുടെ താപനില 780 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി കുത്തനെ ഉയരുന്നു.
ഓവർചാർജ് പ്രക്രിയയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന താപത്തിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: റിവേഴ്‌സിബിൾ എൻട്രോപ്പി ഹീറ്റ്, ജൂൾ ഹീറ്റ്, കെമിക്കൽ റിയാക്ഷൻ ഹീറ്റ്, ഇന്റേണൽ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് വഴി പുറത്തുവിടുന്ന താപം.രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ താപത്തിൽ Mn ലയിക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവരുന്ന താപം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റുമായുള്ള ലോഹ ലിഥിയം പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ഓക്സീകരണം, SEI ഫിലിമിന്റെ വിഘടനം, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ വിഘടനം, പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ വിഘടനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. (NCM111, LMO).ഓരോ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെയും എൻതാൽപ്പി മാറ്റവും സജീവമാക്കൽ ഊർജ്ജവും പട്ടിക 1 കാണിക്കുന്നു.(ഈ ലേഖനം ബൈൻഡറുകളുടെ പാർശ്വഫലങ്ങൾ അവഗണിക്കുന്നു)
ചിത്രം 3, വ്യത്യസ്‌ത ചാർജിംഗ് വൈദ്യുതധാരകളുമായി അമിത ചാർജിംഗ് സമയത്ത് താപ ഉൽപാദന നിരക്കിന്റെ താരതമ്യമാണ്.ചിത്രം 3 ൽ നിന്ന് ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാനാകും:
1) ചാർജിംഗ് കറന്റ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, തെർമൽ റൺഅവേ സമയം പുരോഗമിക്കുന്നു.
2) അമിത ചാർജിംഗ് സമയത്ത് താപ ഉൽപാദനം ജൂൾ ഹീറ്റിന്റെ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നു.SOC<1.2, മൊത്തം താപ ഉൽപ്പാദനം അടിസ്ഥാനപരമായി ജൂൾ താപത്തിന് തുല്യമാണ്.
3) രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ (1
4) SOC>1.45, ലോഹ ലിഥിയം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്നിവയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം വഴി പുറത്തുവിടുന്ന താപം ജൂൾ താപത്തെ കവിയും.
5) SOC>1.6, SEI ഫിലിമും നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡും തമ്മിലുള്ള വിഘടിപ്പിക്കൽ പ്രതികരണം ആരംഭിക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ താപ ഉൽപാദന നിരക്ക് കുത്തനെ വർദ്ധിക്കുകയും മൊത്തം താപ ഉൽപാദന നിരക്ക് ഏറ്റവും ഉയർന്ന മൂല്യത്തിൽ എത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.(സാഹിത്യത്തിലെ 4, 5 എന്നിവയിലെ വിവരണങ്ങൾ ചിത്രങ്ങളുമായി ഒരു പരിധിവരെ പൊരുത്തമില്ലാത്തവയാണ്, ഇവിടെയുള്ള ചിത്രങ്ങൾ നിലനിൽക്കുകയും ക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യും.)
6) ഓവർചാർജ് പ്രക്രിയയിൽ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനൊപ്പം ലോഹ ലിഥിയം പ്രതിപ്രവർത്തനവും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ഓക്സീകരണവുമാണ് പ്രധാന പ്രതികരണങ്ങൾ.
മേൽപ്പറഞ്ഞ വിശകലനത്തിലൂടെ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ സാധ്യത, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ ശേഷി, തെർമൽ റൺവേയുടെ ആരംഭ താപനില എന്നിവയാണ് അമിത ചാർജിംഗിനുള്ള മൂന്ന് പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ.ഓവർചാർജ് പ്രകടനത്തിൽ മൂന്ന് പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകളുടെ സ്വാധീനം ചിത്രം 4 കാണിക്കുന്നു.ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ സാധ്യതയിലെ വർദ്ധനവ് ബാറ്ററിയുടെ ഓവർചാർജ് പ്രകടനത്തെ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്ന് കാണാൻ കഴിയും, അതേസമയം നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ ശേഷി ഓവർചാർജ് പ്രകടനത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല.(മറ്റൊരു രീതിയിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബാറ്ററിയുടെ ഓവർചാർജ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു, കൂടാതെ N/P അനുപാതം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് ബാറ്ററിയുടെ ഓവർചാർജ് പ്രകടനത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല.)
റഫറൻസുകൾ
ഡി. റെൻ et al.ജേണൽ ഓഫ് പവർ സോഴ്‌സ് 364(2017) 328-340
പോസ്റ്റ് സമയം: ഡിസംബർ-15-2022