Trong chu kỳ chu kỳ dài, khả năng đảo ngược của pin lithium-ion sẽ tiếp tục giảm do giảm vật liệu hoạt động, sự kết tủa của kim loại lithium, tiêu thụ liên tục chất điện phân, sự gia tăng của điện trở bên trong và sự thoát nhiệt. Trong số đó, hiện tượng tiến hóa liti của điện cực âm than chì là nguyên nhân quan trọng nhất dẫn đến suy giảm dung lượng pin và gây đoản mạch bên trong.

Ở bài trước chúng tôi đã chia sẻ sơ đồ cấu tạo của pin nút Li-Cu. Một thiết bị gia nhiệt Pt nhỏ được đặt trên đế để làm nóng một vùng cục bộ trong pin. Thiết bị đốt nóng đã được tắt trong giai đoạn đầu của thí nghiệm, và dòng điện âm tương ứng được cho là do quá trình tích điện của lớp điện kép trên bề mặt của tấm Cu và quá trình hình thành SEI. Điện thế được sử dụng để vượt qua rào cản tạo mầm của kim loại liti, và phản ứng tiến hóa liti sẽ không xảy ra. Sau khi bật thiết bị đun nóng, công suất phát ra là 80 mV, và có thể quan sát thấy dòng điện tăng đột ngột khi tăng nhiệt độ lên 55 Sau đó khi nhiệt độ tiếp tục tăng lên đến 95 ° C thì dòng điện tăng thêm đến 10 mA. Sau thí nghiệm, ở vùng trung tâm của cục Cu xuất hiện một cục bạc. Đặc tính SEM và XRD xác nhận rằng vật liệu bạc là kim loại liti lắng đọng trên các mảnh Cu do nhiệt độ đồng nhất gây ra.

Để phân tích định lượng các kết quả quan sát được trong thí nghiệm, tác giả sử dụng COMSOL để mô phỏng và phân tích nhiệt động lực học của pin. Hình 3A-D là mô phỏng nhiệt độ bên trong ô nút. Nhiệt độ cao nhất ở vùng trung tâm của điện cực Cu là 97,4 ° C, và nó phân rã nhanh chóng theo hướng xuyên tâm. Nhiệt độ của mặt phân cách giữa lá Cu và bình điện phân là 55,4 ° C và nhiệt độ của lá Li của điện cực ngược là 55,4 Dưới 22,6 ° C, có thể thấy từ Hình 3E rằng khi sự lắng đọng liti xảy ra, nhiệt độ ở khu vực trung tâm giảm xuống 92,3 ° C, phù hợp với quan sát thực nghiệm rằng nhiệt độ trong giai đoạn 3 giảm từ 95 ° C đến 93 Nhiệt độ giảm là do tính dẫn nhiệt tốt của kim loại liti lắng đọng trên bề mặt, thúc đẩy quá trình tản nhiệt. Những kết quả này chỉ ra rằng có thể biết được sự lắng đọng của kim loại liti tại chỗ bằng cách phát hiện nhiệt độ. Từ Hình 3I, có thể quan sát thấy một dòng điện âm rõ ràng trên điện cực làm việc, điều này khẳng định rằng phản ứng khử của các ion liti thành kim loại liti đã xảy ra trong vùng này. Mức độ thống nhất cao giữa kết quả thí nghiệm và mô phỏng chứng tỏ rằng sự phân bố nhiệt độ không đồng đều sẽ có tác động đáng kể đến quá trình tiến hóa liti.

(H-L) Mô phỏng sự phân bố nhiệt độ trong các bộ phận khác nhau của pin trước khi lắng đọng kim loại lithium;

Phần kết luận:

Để đảm bảo ứng dụng của bạn hoạt động trơn tru, EverExceed các kỹ sư nghiên cứu và phát triển làm việc ngày đêm để nghiên cứu và thiết kế hiện đại Pin Lithium Sắt phốt phát với các thông số sạc và xả hoàn hảo khẳng định tuổi thọ chu kỳ dài nhất hiện có cho pin. Vì vậy, hãy chọn EverExceed làm thương hiệu của bạn để có được độ tin cậy hoàn toàn.