Отрицательное отложение лития - это аномальное явление, которое может возникнуть в литиевых батареях в определенных условиях, представляя серьезную угрозу для производительности и безопасности батареи. Таким образом, как обычные пользователи, как мы можем определить, имеет ли литийная батарея, которую мы используем, испытал негативное осаждение лития?
1 Понять основную концепцию отложения лития на отрицательных электродах
Отрицательное электродное осаждение лития, как следует из названия, относится к процессу, в котором ионы лития не могут успешно внедрить в отрицательный материал электрода во время зарядки литийной батареи, но вместо этого осаждается в форме металлического лития на поверхности негативного электрода. Это явление обычно происходит в определенных условиях, таких как низкая температура, быстрая зарядка и перезарядка. Осажденный металлический литий часто существует в форме дендритных кристаллов, известных как дендриты лития. Рост литий -дендритов не только снижает общую производительность и сокращает срок службы цикла аккумулятора, но также может пробить сепаратор, вызывая внутренние короткие цирки и даже серьезные последствия, такие как пожары или взрывы.
2 общие признаки осаждения лития в отрицательных электродах
Хотя внутренняя структура и химические реакции литиевых батарей являются сложными, мы можем предварительно определить, произошло ли явление осаждения лития отрицательного электрода через некоторые внешние признаки:
Унижение емкости аккумулятора:
Отрицательное электродное осаждение литий будет потреблять подвижные литий -ионы внутри аккумулятора, что приведет к постепенному снижению емкости аккумулятора. Если вы обнаружите, что время использования батареи значительно сокращено, или батарея быстро заряжается после зарядки, это может быть сигналом осаждения лития в отрицательном электроде.
Аномальная зарядка:
Во время процесса зарядки, если аккумулятор нагревается, расширяется или испытывает ненормально длительное время зарядки, это также может быть признаком осаждения лития от отрицательного электрода. Особенно в низкотемпературных средах или при использовании высокой зарядки, эти явления более выражены.
Нестабильная производительность батареи:
Отрицательное осаждение лития может повлиять на стабильность производительности батарей. Если вы заметите значительные колебания напряжения или аномальные кривые разряда во время использования батареи, это может быть связано с осаждением лития от отрицательного электрода.
3 метод не разрушительного тестирования для отложения лития на отрицательных электродах
Для обычных пользователей, очевидно, нереалистично разобрать аккумулятор, чтобы наблюдать, существует ли осаждение литиевых металлов на отрицательной поверхности электрода. К счастью, исследователи разработали различные неразрушающие методы для обнаружения осаждения лития в негативных электродах, которые могут оценить внутреннее состояние батареи без разборки. Вот некоторые общие методы неразрушающего тестирования:
1. Ненормальное отопление во время зарядки
Метод самообследования: зарядить устройство исходным зарядным устройством в течение 30 минут при комнатной температуре ({1}} степень) и прикоснитесь к корпусу устройства рукой.
Знаки опасности: локальная температура превышает 50 градусов (ощущение заметно горячей, неспособной непрерывно прикоснуться в течение 3 секунд); Температура не уменьшается, но увеличивается на более поздней стадии зарядки (нормальные батареи должны постепенно охлаждать после 90% заряда).
Принцип: эволюция лития будет усилить побочные реакции, что приведет к увеличению внутреннего сопротивления и большему преобразованию электрической энергии в тепловую энергию.
2. Ухудшение срока службы автономной работы в стиле дайвинга
Метод самообследования: запишите время использования устройства с полной зарядки до 20% мощности и постоянно соблюдайте 3 раза.
Предупреждающие знаки: срок службы батареи сократился более чем на 30% (если оригинальное время воспроизведения видео составило 6 часов, теперь это менее 4 часов); Напряжение резко падает, когда аккумулятор низкий (например, когда уровень аккумулятора мобильного телефона сразу падает с 15% до 1% мгновенно).
4 метода профессионального тестирования (точный диагноз)
1. Метод электрохимического тестирования
Измерение потенциала отрицательного электрода
Измеряя отрицательный потенциал электрода через систему трех электродов, если ниже 0 V (против Li\/li ⁺), это указывает на возникновение осаждения лития. Этот метод точен, но требует лабораторных испытаний.
Метод релаксации напряжения
После зарядки дайте ему стоять на несколько часов и со временем постройте кривую вариации напряжения. Осаждение лития может вызвать «поворотную точку» в кривой, поскольку реакция между дендритами лития и электролитом потребляет литий -ионы.
Электрохимическая спектроскопия импеданса (EIS)
Осаждение лития может изменить характеристики импеданса батарей. Импеданс переноса заряда уменьшается (из -за добавления ветвей осаждения лития), но омический импеданс может увеличиться из -за утолщения пленки SEI.
2. Метод физической характеристики
Разобрать и наблюдать
Серые белые металлические литиевые отложения появляются на отрицательной поверхности электрода, или разделитель меняет цвет и утолщается локально.
Ультразвуковое\/рентгеновское тестирование
Соблюдайте рост литий-дендритов внутри аккумулятора с помощью неразрушающей технологии визуализации.
3. Долгосрочный метод мониторинга
Анализ эффективности кулонов
Осаждение лития может привести к снижению эффективности зарядки и сброса. Мониторив эффективность кулоновского кулонов с помощью высокопрофессионального кулоновского счетчика, если он продолжает оставаться низким, это может указывать на осаждение лития.
Динамическое обнаружение разрядов
Во время процесса разряда аномальный мониторинг платформы напряжения может привести к колебаниям напряжения или укорочению платформы из -за осаждения лития.
5 Профилактические меры и предложения
Чтобы избежать явления отрицательного осаждения лития в литиевых батареях, мы можем принять следующие профилактические меры:
Избегайте низкотемпературной зарядки:
Зарядка при низких температурах увеличивает риск отложения лития на отрицательный электрод. Поэтому, когда это возможно, целесообразно избегать зарядки литиевых батарей в низкотемпературных средах.
Разумное использование функции быстрой зарядки:
Хотя технология быстрой зарядки может значительно сократить время зарядки, чрезмерно высокие показатели зарядки могут также привести к отложению лития в негативном электроде. Следовательно, при использовании функции быстрой зарядки необходимо убедиться, что батарея находится в пределах соответствующего температурного диапазона и избежать частого использования быстрой зарядки.
Регулярное обслуживание батарей:
Регулярное техническое обслуживание и проверка батарей, своевременное обнаружение и обработка проблем с аккумуляторами могут продлить срок службы батарей и снизить риск отрицательного осаждения лития электрода.