آبکاری لیتیوم به پدیده مضر اشاره دارد که در آن یون های لیتیوم در طی فرآیندهای شارژ در آند گرافیت نمی توانند در آند گرافیت قرار بگیرند ، در عوض تحت کاهش الکتروشیمیایی قرار می گیرند تا رسوبات لیتیوم فلزی را تشکیل دهند. این منجر به شکل گیری لایه های فلزی لیتیوم نقره ای نقره ای یا کریستال های لیتیوم دندریتیک در سطح آند می شود.
به طور معمول ، جداسازی باتری روش اصلی برای تأیید حوادث مظنون به آبکاری لیتیوم بوده است ، به ویژه هنگامی که ناهنجاری های ظرفیت قابل مشاهده یا رشد دندریتیک قابل مشاهده وجود دارد. با این حال ، تکنیک های تشخیصی غیر مخرب پیشرفته اکنون تشخیص دقیق را از طریق تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی پیشرفته امکان پذیر می کنند.
ⅰ روشهای پیشرفته تشخیص غیر مخرب:
1. تجزیه و تحلیل تجزیه و تحلیل ولتاژ
در طول چرخه شارژ جریان ثابت جریان (CC) ، باتری های لیتیوم یون به طور معمول منحنی ولتاژ یکنواختی در حال افزایش متناسب با مد روز (SOC) دارند. ظهور افسردگی فلات ولتاژ زودرس در طی مرحله شارژ ولتاژ ثابت (CV) به عنوان یک شاخص مهم آبکاری لیتیوم عمل می کند. این پدیده به دلیل مصرف برگشت ناپذیر موجودی لیتیوم فعال از طریق واکنشهای آبکاری رخ می دهد ، و در نتیجه کاهش ظرفیت برگشت پذیر و کاهش ولتاژ شتاب ایجاد می شود.
2. تجزیه و تحلیل ظرفیت دیفرانسیل (DV\/DQ)
این تکنیک تحلیلی شامل محاسبه اولین مشتق ولتاژ با توجه به ظرفیت (DV\/DQ) برای شناسایی قله های انتقال فاز مشخصه در آنانهای گرافیتی است. آبکاری لیتیوم از طریق تغییرات متمایز در این امضاهای انتقال فاز تجلی می یابد ، از جمله:
• Peak position displacement (>شیفت 20mV نشانگر انسداد شدید متقابل است)
• ضعف شدت اوج (کاهش بزرگی نشان می دهد سینتیک درج لیتیوم به خطر می افتد)
• اعوجاج شکل اوج (گسترش نامتقارن توزیع واکنش ناهمگن را منعکس می کند)
3. تشخیص طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)
آبکاری لیتیوم باعث ایجاد تغییرات قابل توجهی در دینامیک انتقال بار سطحی می شود:
• تشکیل رسوبات "لیتیوم مرده" جدا شده برقی مقاومت حمل و نقل یونی را افزایش می دهد
• بازسازی لایه SEI (interphase الکترولیت جامد) ، امپدانس انتقال بار (RCT) را تغییر می دهد
• گسترش نیم دایره با فرکانس بالا در توطئه های Nyquist (به طور معمول 100Hz -10 khz محدوده) با رشد امپدانس سطحی ارتباط دارد
• تغییر شکل نیم دایره میانی نشان دهنده محدودیت های انتقال بار ناشی از رسوب لیتیوم است
4. خصوصیات زمان پرواز اولتراسونیک (TOF)
این تکنیک آکوستیک برطرف شده از معماری طبقه بندی شده باتری های لیتیوم یون استفاده می کند:
• کالیبراسیون TOF پایه امضاهای صوتی مرجع را ایجاد می کند
• رسوب لیتیوم ناپیوستگی های آکوستیک را ایجاد می کند (ΔZ> 15 ٪ نشان دهنده آبکاری قابل توجه است)
• تجزیه و تحلیل شکل موج اکو تشخیص می دهد:
- ضعف دامنه سیگنال ({1}} تنوع DB)
- Phase shift anomalies (>انحراف 5 درجه)
- Time-domain reflection coefficient changes (>آستانه 8 ٪)
محدودیت های فنی فعلی:
• در درجه اول برای تنظیمات سلول کیسه ای (پوشش آلومینیوم در سلولهای منشوری کاربردی می کند)
• آستانه تشخیص نیاز به کسر حجمی 2.8 ٪ لیتیوم فلزی دارد
• به الگوریتم های پردازش سیگنال پیشرفته نیاز دارد (به عنوان مثال ، تبدیل موجک)
Ⅱ. شاخص های تشخیص تکمیلی:
• افسردگی کارایی کولومبیک (ΔCE> 0 5 ٪ در هر چرخه)
• ناهنجاری های آرامش ولتاژ باز (OCV)
• تجزیه و تحلیل ولتاژ دیفرانسیل (DQ\/DV) گسترش هیسترزیس
• ناهنجاری های امضای حرارتی در مراحل آرامش
Ⅲ. پروتکل های پیاده سازی:
• پارامترهای پایه را از طریق چرخه شکل گیری اولیه ایجاد کنید
• ادغام پروتکل تشخیص چند حالته را اجرا کنید
• از الگوریتم های یادگیری ماشین برای تشخیص الگوی استفاده کنید
• با اندازه گیری الکترود مرجع اعتبار سنجی متقابل را انجام دهید
This comprehensive approach enables early-stage lithium plating detection with >دقت 92 ٪ ضمن حفظ یکپارچگی باتری ، به طور قابل توجهی پروتکل های ایمنی در سیستم های مدیریت باتری (BMS) را افزایش می دهد.
Ⅳ. استانداردهای ایمنی باتری خود را با TOB NEW ENERGY بالا ببرید
درانرژی جدید توب، ما متعهد هستیم که شریک استراتژیک شما در پیشبرد فن آوری های ذخیره انرژی باشیم. از مواد کاتدی با کارایی بالا \/ مواد آند و اتصال دهنده های باتری تخصصی گرفته تا جداکننده های باتری با مهندسی دقیق و الکترولیت های باتری متناسب ، ما یک مجموعه جامع از اجزای باتری را ارائه می دهیم که برای بالا بردن قابلیت اطمینان و کارآیی محصول شما طراحی شده است. پیشنهادات ما به سمت برش گسترش می یابدتجهیزات تولید باتریوتتست کننده باتری، اطمینان از ادغام یکپارچه در هر مرحله از تولید باتری. با تمرکز بر کیفیت ، پایداری و نوآوری مشارکتی ، راه حل هایی را ارائه می دهیم که با خواسته های صنعت در حال تحول سازگار است. این که آیا شما در حال بهینه سازی طرح های موجود یا پیشگام باتری های نسل بعدی هستید ، تیم ما در اینجا برای پشتیبانی از اهداف شما با تخصص فنی و خدمات پاسخگو است.
بیایید آینده ذخیره انرژی را با هم بسازیم. امروز با ما تماس بگیرید تا بررسی کنیم که چگونه راه حل های یکپارچه ما می تواند موفقیت شما را تسریع کند.
