Yn ei hanfod, mae achos sylfaenol cynhyrchu nwy mewn batris ïon lithiwm yn ganlyniad i gyfres o adweithiau ochr cemegol ac electrocemegol annymunol o fewn y batri. Mae'r adweithiau hyn yn defnyddio'r cydrannau gweithredol yn y batri, yn amharu ar sefydlogrwydd y strwythur mewnol, ac yn cynhyrchu cynhyrchion nwyol. Mae hyn nid yn unig yn arwain at faterion diraddio perfformiad fel chwyddo batri, pydredd cynhwysedd, a bywyd beicio byrrach, ond mewn achosion difrifol, gall hefyd achosi peryglon diogelwch megis gollyngiadau batri, tân, a hyd yn oed ffrwydrad. Yn seiliedig ar strwythur mewnol ac egwyddor weithredol batris ïon lithiwm, mae cynhyrchu nwy yn deillio'n bennaf o'r pum agwedd graidd ganlynol, pob un yn rhyng-gysylltiedig ac yn aml yn ysgogi ac yn gwaethygu'r ffenomen cynhyrchu nwy.
Yn gyntaf, dadelfeniad electrolyte
Mae'r electrolyte, fel y cyfrwng craidd ar gyfer cludo ïon o fewn batri ïon lithiwm, yn cynnwys toddyddion organig, halwynau lithiwm, ac ychwanegion. Mae ei sefydlogrwydd yn effeithio'n uniongyrchol ar ddiogelwch batri. Mewn amgylcheddau tymheredd uchel (dros 60 gradd) neu pan ddefnyddir foltedd amhriodol (fel gor-godi neu foltedd gwefru sy'n fwy na'r ystod ddiogel), mae'r toddyddion organig yn yr electrolyte yn cael adweithiau ocsidiad neu ostyngiad ac yn dadelfennu, gan dorri i lawr y strwythur moleciwlaidd gwreiddiol. Mae'r broses hon yn cynhyrchu amrywiaeth o nwyon, yn bennaf carbon deuocsid (CO₂), carbon monocsid (CO), methan (CH₄), ac ethylene (C₂H₄). Ymhlith y rhain, mae CO a nwyon eraill yn wenwynig, gan gynyddu ymhellach risgiau diogelwch.
Yn ail, mae difrod ac ailadeiladu'r ffilm SEI
Mae'r ffilm SEI (rhyngwyneb electrolyt solet) ar yr wyneb electrod negyddol yn ffilm amddiffynnol sy'n ffurfio'n naturiol yn ystod y tâl cyntaf a rhyddhau batri lithiwm. Mae'n atal yr electrolyte rhag adweithio'n uniongyrchol â'r deunydd electrod negyddol, gan sicrhau gweithrediad arferol y batri. Fodd bynnag, pan fydd y batri yn destun gor-wefru, gor-ollwng, tymheredd uchel, neu ddirgryniad difrifol, gall y ffilm SEI rwygo. Ar yr adeg hon, bydd yr electrolyte yn adweithio â'r deunydd electrod negyddol eto, gan geisio atgyweirio'r ffilm SEI sydd wedi'i difrodi. Mae'r broses difrod a thrwsio ailadroddus hon yn cynhyrchu nwyon yn barhaus, yn bennaf gan gynnwys hydrogen (H₂), ethylene (C₂H₄), ac ethan (C₂H₆). Dros amser, gall hyn arwain at y ffilm SEI yn colli ei swyddogaeth amddiffynnol.
Yn drydydd, mae cynnwys lleithder gormodol
Mae gan fatris ïon lithiwm ofynion uchel iawn ar gyfer cynnwys lleithder mewnol. Gall hyd yn oed olrhain symiau o ddŵr (lefel ppm, hy, un rhan fesul miliwn) sbarduno adweithiau ochr difrifol. Mae lleithder yn adweithio â'r halen lithiwm craidd yn yr electrolyte (fel lithiwm hexafluorophosphate LiPF₆) i gynhyrchu asid hydrofluorig cyrydol iawn (HF). Mae HF nid yn unig yn niweidio'r ffilm SEI ond hefyd yn sbarduno ymhellach adwaith cadwyn o adweithiau ochr, gan gynnwys dadelfennu electrolyte a chorydiad deunydd electrod, gan gynhyrchu nwyon fel hydrogen (H₂), hydrogen fflworid (HF), carbon monocsid (CO), a charbon deuocsid (CO₂), tra'n cyrydu cydrannau batri mewnol ar yr un pryd.
Yn bedwerydd, mae adweithiau ochr yn gysylltiedig â'r deunydd catod
Mae'r deunydd catod yn hanfodol ar gyfer storio ynni a rhyddhau batris ïon lithiwm, yn enwedig deunyddiau catod teiran nicel uchel, sydd â sefydlogrwydd strwythurol cymharol wael. O dan amodau gordal neu dymheredd uchel, mae strwythur grisial y deunydd catod yn cwympo, gan ryddhau ocsigen. Mae'r ocsigen hwn yn adweithio'n dreisgar gyda'r electrolyte, gan ddwysáu ymhellach ddadelfennu electrolyte a chynhyrchu llawer iawn o nwy, yn bennaf ocsigen (O₂) a charbon deuocsid (CO₂). Mae ocsigen yn cyflymu adweithiau hylosgi, gan gynyddu'r risg o dân batri.
Yn bumed, adweithiau ochr y deunydd anod
Mae gwahanol ddeunyddiau anod yn arddangos nodweddion cynhyrchu nwy gwahanol. Mae deunyddiau anod mwy newydd, fel anodau silicon, yn profi newidiadau sylweddol mewn cyfaint yn ystod codi tâl a rhyddhau (gall cyfraddau ehangu fod yn fwy na 300%). Mae'r ehangiad a'r crebachu cyfaint ailadroddus hwn yn niweidio'r ffilm SEI yn barhaus, gan arwain at adweithiau ochr parhaus a chynhyrchu nwy parhaus. Mae anodau graffit traddodiadol, o dan amodau gorlifo neu dymheredd uchel, hefyd yn adweithio â'r electrolyte i gynhyrchu nwyon fel hydrogen (H₂), ethylene (C₂H₄), ac ethan (C₂H₆), gan effeithio ar berfformiad a diogelwch batri.
amdanom ni
Acey Deallusyn ymroddedig i ddarparu atebion un-stop integredig ar gyfer llinellau cydosod pecyn batri lithiwm lled-awtomatig a llawn-awtomatig, gan wasanaethu cymwysiadau fel systemau storio ynni (ESS), cerbydau awyr di-griw (UAVs), e-feiciau, e-sgwteri, offer pŵer, a dwy-/tair-olwyn. Yn ogystal, mae'r cwmni'n cynnig ystod gynhwysfawr o offer cydosod pecynnau batri, gan gynnwys peiriannau graddio celloedd, didolwyr batri, gosodwyr papur inswleiddio, systemau archwilio CCD, weldwyr llaw ac awtomatig, profwyr BMS, profwyr batri cynhwysfawr, a systemau prawf pecynnau batri.
