Pemendapan litium negatif adalah fenomena yang tidak normal yang mungkin berlaku dalam bateri litium di bawah keadaan tertentu, menimbulkan ancaman serius terhadap prestasi dan keselamatan bateri. Jadi, sebagai pengguna biasa, bagaimanakah kita dapat menentukan sama ada bateri lithium yang kami gunakan telah mengalami pemendapan lithium negatif?
1 Memahami konsep asas pemendapan lithium pada elektrod negatif
Pemendapan litium elektrod negatif, seperti namanya, merujuk kepada proses di mana ion lithium gagal untuk berjaya membenamkan ke dalam bahan elektrod negatif semasa pengisian bateri litium, tetapi sebaliknya mendakan dalam bentuk litium logam pada permukaan elektrod negatif. Fenomena ini biasanya berlaku di bawah keadaan tertentu seperti suhu rendah, pengecasan cepat, dan berlebihan. Lithium logam yang dicetuskan sering wujud dalam bentuk kristal dendritik, yang dikenali sebagai litium dendrit. Pertumbuhan dendrit lithium bukan sahaja mengurangkan prestasi keseluruhan dan memendekkan hayat kitaran bateri, tetapi juga boleh menusuk pemisah, menyebabkan litar pintas dalaman dan juga akibat yang serius seperti kebakaran atau letupan.
2 Tanda Biasa Pemendapan Lithium dalam Elektrod Negatif
Walaupun struktur dalaman dan tindak balas kimia bateri litium adalah kompleks, kita dapat menentukan sama ada fenomena pemendapan litium elektrod negatif telah berlaku melalui beberapa tanda luaran:
Degradasi Kapasiti Bateri:
Pemendapan lithium elektrod negatif akan menggunakan ion lithium bergerak di dalam bateri, mengakibatkan penurunan secara beransur -ansur dalam kapasiti bateri. Sekiranya anda mendapati bahawa masa penggunaan bateri dipendekkan dengan ketara, atau bateri habis dengan cepat selepas mengecas, ini mungkin isyarat pemendapan litium dalam elektrod negatif.
Pengisian yang tidak normal:
Semasa proses pengecasan, jika bateri memanaskan, mengembang, atau mengalami masa pengisian yang tidak normal, ia juga boleh menjadi tanda pemendapan lithium dari elektrod negatif. Terutama dalam persekitaran suhu rendah atau apabila menggunakan pengisian kadar yang tinggi, fenomena ini lebih ketara.
Prestasi bateri yang tidak stabil:
Pemendapan lithium negatif boleh menjejaskan kestabilan prestasi bateri. Sekiranya anda melihat turun naik voltan yang signifikan atau lengkung pelepasan yang tidak normal semasa penggunaan bateri, ia mungkin disebabkan oleh pemendapan litium dari elektrod negatif.
3 kaedah ujian yang tidak merosakkan untuk pemendapan litium pada elektrod negatif
Bagi pengguna biasa, jelas tidak realistik untuk membongkar bateri secara langsung untuk memerhatikan sama ada terdapat hujan logam litium pada permukaan elektrod negatif. Mujurlah, penyelidik telah membangunkan pelbagai kaedah yang tidak merosakkan untuk mengesan pemendapan litium dalam elektrod negatif, yang dapat menilai keadaan dalaman bateri tanpa membongkarnya. Berikut adalah beberapa kaedah ujian yang tidak merosakkan biasa:
1. Pemanasan yang tidak normal semasa mengecas
Kaedah Pemeriksaan Sendiri: Cas peranti dengan pengecas asal selama 30 minit pada suhu bilik (20-25 darjah), dan sentuh sarung peranti dengan tangan anda.
Tanda -tanda bahaya: Suhu tempatan melebihi 50 darjah (berasa terasa panas, tidak dapat menyentuh secara berterusan selama 3 saat); Suhu tidak berkurangan tetapi meningkat pada peringkat akhir pengecasan (bateri normal harus secara beransur -ansur menyejukkan selepas caj 90%).
Prinsip: Evolusi litium akan meningkatkan reaksi sampingan, yang membawa kepada peningkatan rintangan dalaman dan penukaran tenaga elektrik ke dalam tenaga terma.
2. Degradasi gaya menyelam hayat bateri
Kaedah Pemeriksaan Diri: Catat masa penggunaan peranti dari caj penuh hingga 20% kuasa, dan perhatikan secara berterusan selama 3 kali.
Tanda amaran: Hayat bateri telah dikurangkan sebanyak lebih daripada 30% (jika masa main balik video asal adalah 6 jam, kini kurang dari 4 jam); Voltan jatuh dengan ketara apabila bateri rendah (seperti apabila paras bateri telefon bimbit jatuh dari 15% hingga 1% dengan serta -merta).
4 kaedah ujian profesional (diagnosis yang tepat)
1. Kaedah ujian elektrokimia
Pengukuran potensi elektrod negatif
Dengan mengukur potensi elektrod negatif melalui tiga sistem elektrod, jika di bawah 0 V (vs li\/li ⁺), ia menunjukkan kejadian pemendapan lithium. Kaedah ini tepat tetapi memerlukan ujian makmal.
Kaedah kelonggaran voltan
Selepas mengecas, biarkan ia berdiri selama beberapa jam dan plot lengkung variasi voltan dari masa ke masa. Pemendakan litium boleh menyebabkan "titik perubahan" dalam lengkung, kerana tindak balas antara dendrit litium dan elektrolit menggunakan ion lithium.
Spektroskopi impedans elektrokimia (EIS)
Pemendapan lithium dapat mengubah ciri -ciri impedans bateri. Impedans pemindahan caj berkurangan (disebabkan penambahan cawangan pemendapan lithium), tetapi impedans ohmik mungkin meningkat disebabkan penebalan filem SEI.
2. Kaedah Pencirian Fizikal
Membongkar dan memerhati
Deposit lithium logam putih kelabu muncul pada permukaan elektrod negatif, atau pemisah berubah warna dan menebal secara tempatan.
Ujian ultrasonik\/x-ray
Perhatikan pertumbuhan dendrit lithium di dalam bateri melalui teknologi pengimejan yang tidak merosakkan.
3. Kaedah pemantauan jangka panjang
Analisis kecekapan Coulomb
Pemendapan lithium boleh menyebabkan penurunan dalam mengecas dan menunaikan kecekapan. Dengan memantau kecekapan Coulomb dengan meter coulomb yang tinggi, jika ia terus rendah, ia mungkin menunjukkan pemendapan litium.
Pengesanan pelepasan dinamik
Semasa proses pelepasan, pemantauan yang tidak normal terhadap platform voltan boleh mengakibatkan turun naik voltan atau pemendekan platform akibat pemendapan litium.
5 langkah dan cadangan pencegahan
Untuk mengelakkan fenomena pemendapan litium elektrod negatif dalam bateri litium, kita boleh mengambil langkah pencegahan berikut:
Elakkan pengecasan suhu rendah:
Mengecas pada suhu rendah meningkatkan risiko pemendapan litium pada elektrod negatif. Oleh itu, apabila mungkin, adalah dinasihatkan untuk mengelakkan mengecas bateri litium dalam persekitaran suhu rendah.
Penggunaan fungsi pengecasan cepat yang munasabah:
Walaupun teknologi pengecasan cepat dapat memendekkan masa pengecasan, kadar pengecasan yang terlalu tinggi juga boleh menyebabkan pemendapan lithium dalam elektrod negatif. Oleh itu, apabila menggunakan fungsi pengecasan cepat, adalah perlu untuk memastikan bateri berada dalam julat suhu yang sesuai dan mengelakkan penggunaan pengecasan cepat.
Penyelenggaraan bateri yang kerap:
Penyelenggaraan dan pemeriksaan bateri yang kerap, pengesanan dan pengendalian masalah bateri yang tepat pada masanya, boleh memanjangkan hayat perkhidmatan bateri dan mengurangkan risiko pemendapan litium elektrod negatif.