ఈ పేపర్‌లో, పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ NCM111+LMOతో 40Ah పర్సు బ్యాటరీ యొక్క ఓవర్‌ఛార్జ్ పనితీరు ప్రయోగాలు మరియు అనుకరణల ద్వారా అధ్యయనం చేయబడుతుంది.ఓవర్‌ఛార్జ్ కరెంట్‌లు వరుసగా 0.33C, 0.5C మరియు 1C.బ్యాటరీ పరిమాణం 240mm * 150mm * 14mm.(3.65V యొక్క రేటెడ్ వోల్టేజ్ ప్రకారం లెక్కించబడుతుంది, దాని వాల్యూమ్ నిర్దిష్ట శక్తి సుమారు 290Wh/L, ఇది ఇప్పటికీ సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంది)
ఓవర్‌ఛార్జ్ ప్రక్రియలో వోల్టేజ్, ఉష్ణోగ్రత మరియు అంతర్గత నిరోధక మార్పులు చిత్రం 1లో చూపబడ్డాయి. దీనిని సుమారుగా నాలుగు దశలుగా విభజించవచ్చు:
మొదటి దశ: 1
రెండవ దశ: 1.2
మూడవ దశ: 1.4
నాల్గవ దశ: SOC>1.6, బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత పీడనం పరిమితిని మించిపోయింది, కేసింగ్ పగిలిపోతుంది, డయాఫ్రాగమ్ తగ్గిపోతుంది మరియు వైకల్యం చెందుతుంది మరియు బ్యాటరీ థర్మల్ రన్అవే.బ్యాటరీ లోపల ఒక షార్ట్ సర్క్యూట్ ఏర్పడుతుంది, పెద్ద మొత్తంలో శక్తి వేగంగా విడుదల అవుతుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణోగ్రత 780 ° C వరకు తీవ్రంగా పెరుగుతుంది.
ఓవర్‌ఛార్జ్ ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని కలిగి ఉంటుంది: రివర్సిబుల్ ఎంట్రోపీ హీట్, జూల్ హీట్, కెమికల్ రియాక్షన్ హీట్ మరియు అంతర్గత షార్ట్ సర్క్యూట్ ద్వారా విడుదలయ్యే వేడి.రసాయన చర్య యొక్క వేడిలో Mn కరిగిపోవడం ద్వారా విడుదలయ్యే వేడి, ఎలక్ట్రోలైట్‌తో మెటల్ లిథియం యొక్క ప్రతిచర్య, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఆక్సీకరణ, SEI ఫిల్మ్ యొక్క కుళ్ళిపోవడం, ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క కుళ్ళిపోవడం మరియు సానుకూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క కుళ్ళిపోవడం వంటివి ఉంటాయి. (NCM111 మరియు LMO).ప్రతి ప్రతిచర్య యొక్క ఎంథాల్పీ మార్పు మరియు క్రియాశీలత శక్తిని టేబుల్ 1 చూపుతుంది.(ఈ వ్యాసం బైండర్ల యొక్క సైడ్ రియాక్షన్‌లను విస్మరిస్తుంది)
చిత్రం 3 అనేది వేర్వేరు ఛార్జింగ్ కరెంట్‌లతో ఓవర్‌చార్జింగ్ సమయంలో ఉష్ణ ఉత్పత్తి రేటు యొక్క పోలిక.చిత్రం 3 నుండి క్రింది తీర్మానాలను తీసుకోవచ్చు:
1) ఛార్జింగ్ కరెంట్ పెరిగినప్పుడు, థర్మల్ రన్అవే సమయం పెరుగుతుంది.
2) ఓవర్‌చార్జింగ్ సమయంలో ఉష్ణ ఉత్పత్తి జూల్ హీట్‌తో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తుంది.SOC<1.2, మొత్తం ఉష్ణ ఉత్పత్తి ప్రాథమికంగా జూల్ వేడికి సమానం.
3) రెండవ దశలో (1
4) SOC>1.45, మెటల్ లిథియం మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ ప్రతిచర్య ద్వారా విడుదలయ్యే వేడి జూల్ వేడిని మించిపోతుంది.
5) SOC>1.6, SEI ఫిల్మ్ మరియు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ మధ్య కుళ్ళిపోయే ప్రతిచర్య ప్రారంభమైనప్పుడు, ఎలక్ట్రోలైట్ ఆక్సీకరణ చర్య యొక్క ఉష్ణ ఉత్పత్తి రేటు తీవ్రంగా పెరుగుతుంది మరియు మొత్తం ఉష్ణ ఉత్పత్తి రేటు గరిష్ట విలువను చేరుకుంటుంది.(సాహిత్యంలోని 4 మరియు 5లోని వర్ణనలు చిత్రాలతో కొంత భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు ఇక్కడ ఉన్న చిత్రాలు ప్రబలంగా ఉంటాయి మరియు సర్దుబాటు చేయబడ్డాయి.)
6) ఓవర్‌ఛార్జ్ ప్రక్రియలో, ఎలక్ట్రోలైట్‌తో మెటల్ లిథియం యొక్క ప్రతిచర్య మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఆక్సీకరణ ప్రధాన ప్రతిచర్యలు.
పై విశ్లేషణ ద్వారా, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఆక్సీకరణ సంభావ్యత, ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సామర్థ్యం మరియు థర్మల్ రన్అవే యొక్క ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత ఓవర్‌చార్జింగ్ కోసం మూడు కీలక పారామితులు.చిత్రం 4 ఓవర్‌ఛార్జ్ పనితీరుపై మూడు కీలక పారామితుల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క ఆక్సీకరణ సంభావ్యత పెరుగుదల బ్యాటరీ యొక్క ఓవర్‌ఛార్జ్ పనితీరును బాగా మెరుగుపరుస్తుంది, అయితే ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సామర్థ్యం ఓవర్‌ఛార్జ్ పనితీరుపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.(మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అధిక-వోల్టేజ్ ఎలక్ట్రోలైట్ బ్యాటరీ యొక్క ఓవర్‌ఛార్జ్ పనితీరును మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది మరియు N/P నిష్పత్తిని పెంచడం వల్ల బ్యాటరీ యొక్క ఓవర్‌ఛార్జ్ పనితీరుపై తక్కువ ప్రభావం ఉంటుంది.)
ప్రస్తావనలు
D. రెన్ మరియు ఇతరులు.జర్నల్ ఆఫ్ పవర్ సోర్సెస్ 364(2017) 328-340
పోస్ట్ సమయం: డిసెంబర్-15-2022