Gāzes ražošanas galvenais iemesls litija{0}}jonu akumulatoros būtībā ir vairāku nevēlamu ķīmisku un elektroķīmisku blakusreakciju rezultāts akumulatorā. Šīs reakcijas patērē akumulatora aktīvos komponentus, izjauc iekšējās struktūras stabilitāti un rada gāzveida produktus. Tas ne tikai izraisa veiktspējas pasliktināšanos, piemēram, akumulatora izspiedumu, jaudas samazināšanos un saīsinātu cikla kalpošanas laiku, bet smagos gadījumos tas var izraisīt arī drošības apdraudējumus, piemēram, akumulatora noplūdi, aizdegšanos un pat sprādzienu. Pamatojoties uz litija-jonu akumulatoru iekšējo struktūru un darbības principu, gāzes ražošana galvenokārt notiek no tālāk norādītajiem pieciem galvenajiem aspektiem, kas katrs ir savstarpēji saistīti un bieži vien izraisa un saasina gāzes ražošanas fenomenu.
Pirmkārt, elektrolītu sadalīšanās
Elektrolīts kā pamatvide jonu transportēšanai litija-jonu akumulatorā sastāv no organiskiem šķīdinātājiem, litija sāļiem un piedevām. Tā stabilitāte tieši ietekmē akumulatora drošību. Augstas -temperatūras vidē (virs 60 grādiem) vai ja tiek izmantots nepareizs spriegums (piemēram, pārlādēšana vai uzlādes spriegums, kas pārsniedz drošo diapazonu), elektrolīta organiskie šķīdinātāji tiek pakļauti oksidācijas vai reducēšanas reakcijai un sadalās, sadalot sākotnējo molekulāro struktūru. Šis process rada dažādas gāzes, galvenokārt oglekļa dioksīdu (CO₂), oglekļa monoksīdu (CO), metānu (CH4) un etilēnu (C2H4). To vidū CO un citas gāzes ir toksiskas, vēl vairāk palielinot drošības riskus.
Otrkārt, ir SEI plēves bojājumi un pārbūve
SEI (solid electrolyte interface) plēve uz negatīvā elektroda virsmas ir aizsargplēve, kas dabiski veidojas litija akumulatora pirmās uzlādes un izlādes laikā. Tas neļauj elektrolītam tieši reaģēt ar negatīvā elektroda materiālu, nodrošinot normālu akumulatora darbību. Tomēr, ja akumulators tiek pakļauts pārmērīgai uzlādei, pārmērīgai -izlādei, augstai temperatūrai vai spēcīgai vibrācijai, SEI plēve var plīst. Šajā laikā elektrolīts atkal reaģēs ar negatīvo elektrodu materiālu, mēģinot salabot bojāto SEI plēvi. Šis atkārtotais bojājumu un labošanas process nepārtraukti rada gāzes, galvenokārt ieskaitot ūdeņradi (H₂), etilēnu (C2H4) un etānu (C2H6). Laika gaitā tas var novest pie tā, ka SEI plēve zaudē savu aizsargfunkciju.
Treškārt, ir pārmērīgs mitruma saturs
Litija{0}}jonu akumulatoriem ir ārkārtīgi augstas prasības attiecībā uz iekšējo mitruma saturu. Pat neliels ūdens daudzums (ppm līmenis, ti, viena daļa uz miljonu) var izraisīt nopietnas blakusparādības. Mitrums reaģē ar elektrolītā esošo litija sāli (piemēram, litija heksafluorfosfātu LiPF₆), veidojot ļoti kodīgu fluorūdeņražskābi (HF). HF ne tikai bojā SEI plēvi, bet arī vēl vairāk izraisa blakusreakciju ķēdes reakciju, tostarp elektrolītu sadalīšanos un elektrodu materiāla koroziju, radot tādas gāzes kā ūdeņradis (H₂), fluorūdeņradis (HF), oglekļa monoksīds (CO) un oglekļa dioksīds (CO₂), vienlaikus korozējot iekšējās akumulatora sastāvdaļas.
Ceturtkārt, ir blakusparādības, kas saistītas ar katoda materiālu
Katoda materiāls ir ļoti svarīgs litija -jonu akumulatoru enerģijas uzkrāšanai un atbrīvošanai, jo īpaši augsta-niķeļa trīskāršā katoda materiāliem, kuriem ir salīdzinoši slikta struktūras stabilitāte. Pārmērīgas uzlādes vai augstas temperatūras apstākļos katoda materiāla kristāliskā struktūra sabrūk, izdalot skābekli. Šis skābeklis spēcīgi reaģē ar elektrolītu, vēl vairāk pastiprinot elektrolīta sadalīšanos un radot lielu daudzumu gāzes, galvenokārt skābekļa (O₂) un oglekļa dioksīda (CO₂). Skābeklis paātrina degšanas reakcijas, palielinot akumulatora aizdegšanās risku.
Piektkārt, anoda materiāla blakusparādības
Dažādiem anoda materiāliem ir dažādas gāzes ģenerēšanas īpašības. Jaunāki anoda materiāli, piemēram, silīcija anodi, uzlādes un izlādes laikā piedzīvo ievērojamas tilpuma izmaiņas (izplešanās ātrums var pārsniegt 300%). Šī atkārtotā tilpuma paplašināšanās un saraušanās nepārtraukti bojā SEI plēvi, izraisot nepārtrauktas blakusreakcijas un nepārtrauktu gāzes veidošanos. Tradicionālie grafīta anodi pārmērīgas -izlādes vai augstas{5}}temperatūras apstākļos arī reaģē ar elektrolītu, radot tādas gāzes kā ūdeņradis (H₂), etilēns (C2H₄) un etāns (C2H₆), kas ietekmē akumulatora veiktspēju un drošību.
par mums
Acey Intelligentir paredzēts integrētu vienas pieturas risinājumu piegādei gan pusautomātiskajām, gan pilnībā automātiskajām litija akumulatoru komplektu montāžas līnijām, apkalpojot tādas lietojumprogrammas kā enerģijas uzglabāšanas sistēmas (ESS), bezpilota lidaparāti (UAV), e-velosipēdi, e-skūteri, elektroinstrumenti un divu vai trīs riteņu transportlīdzekļi. Turklāt uzņēmums piedāvā plašu akumulatoru komplektu montāžas aprīkojuma klāstu, tostarp šūnu šķirošanas mašīnas, akumulatoru šķirotājus, izolācijas papīra aplikatorus, CCD pārbaudes sistēmas, manuālos un automātiskos punktmetinātājus, BMS testētājus, akumulatoru visaptverošos testētājus un akumulatoru komplektu pārbaudes sistēmas.
