ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ଓଭରଚାର୍ଜ ମେକାନିଜିମ୍ ଏବଂ ଆଣ୍ଟି-ଓଭରଚାର୍ଜ ମାପ (2)

ଏହି କାଗଜରେ, ପଜିଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ NCM111 + LMO ସହିତ 40Ah ଥଳି ବ୍ୟାଟେରୀର ଓଭରଚାର୍ଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ପରୀକ୍ଷଣ ଏବଂ ସିମୁଲେସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଏ |ଓଭରଚାର୍ଜ ସ୍ରୋତଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ 0.33C, 0.5C ଏବଂ 1C ଅଟେ |ବ୍ୟାଟେରୀ ଆକାର ହେଉଛି 240mm * 150mm * 14mm |(3.65V ର ରେଟେଡ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ ଅନୁଯାୟୀ ଗଣନା କରାଯାଏ, ଏହାର ଭଲ୍ୟୁମ୍ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ପ୍ରାୟ 290Wh / L ଅଟେ, ଯାହାକି ତଥାପି ଅପେକ୍ଷାକୃତ କମ୍)

ଓଭରଚାର୍ଜ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଭୋଲଟେଜ୍, ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ପ୍ରତିରୋଧ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି | ଏହାକୁ ପ୍ରାୟ ଚାରୋଟି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ:

ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ୧

ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: 1.2

ତୃତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: 1.4

ଚତୁର୍ଥ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: SOC> 1.6, ବ୍ୟାଟେରୀର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚାପ ସୀମା ଅତିକ୍ରମ କରେ, କେସିଙ୍ଗ୍ ଫାଟିଯାଏ, ଡାୟାଫ୍ରାମ୍ ସଙ୍କୁଚିତ ହୁଏ ଏବଂ ବିକଳାଙ୍ଗ ହୁଏ, ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ତାପଜ ପଳାୟନ |ବ୍ୟାଟେରୀ ଭିତରେ ଏକ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ହୁଏ, ବହୁ ପରିମାଣର ଶକ୍ତି ଶୀଘ୍ର ମୁକ୍ତ ହୁଏ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀର ତାପମାତ୍ରା ତୀବ୍ର ଭାବରେ 780 ° C କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ |

图 3

图 4

ଓଭରଚାର୍ଜ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଉତ୍ତାପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରେ: ରିଭର୍ସିବଲ୍ ଏଣ୍ଟ୍ରପି ଉତ୍ତାପ, ଜୁଏଲ୍ ଉତ୍ତାପ, ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଉତ୍ତାପ ଏବଂ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ ଦ୍ୱାରା ମୁକ୍ତ ଉତ୍ତାପ |ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଉତ୍ତାପରେ Mn ର ବିଲୋପ ଦ୍ released ାରା ମୁକ୍ତ ହୋଇଥିବା ଉତ୍ତାପ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସହିତ ଧାତୁ ଲିଥିୟମର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ର ଅକ୍ସିଡେସନ୍, SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ରର କ୍ଷୟ, ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ର କ୍ଷୟ ଏବଂ ସକରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ କ୍ଷୟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ | (NCM111 ଏବଂ LMO) |ସାରଣୀ 1 ପ୍ରତ୍ୟେକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଆଣ୍ଟାଲପି ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ସକ୍ରିୟତା ଶକ୍ତି ଦର୍ଶାଏ |(ଏହି ଆର୍ଟିକିଲ୍ ବାଇଣ୍ଡରର ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ଉପେକ୍ଷା କରେ)

图 5

ଚିତ୍ର 3 ହେଉଛି ବିଭିନ୍ନ ଚାର୍ଜିଂ କରେଣ୍ଟ ସହିତ ଅଧିକ ଚାର୍ଜିଂ ସମୟରେ ଉତ୍ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ହାରର ଏକ ତୁଳନାତ୍ମକ |ଚିତ୍ର 3 ରୁ ନିମ୍ନଲିଖିତ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ନିଆଯାଇପାରେ:

1) ଚାର୍ଜିଂ କରେଣ୍ଟ ବ increases ିବା ସହିତ ଥର୍ମାଲ୍ ପଳାୟନ ସମୟ ଅଗ୍ରଗତି କରେ |

)) ଅତ୍ୟଧିକ ଚାର୍ଜିଂ ସମୟରେ ଉତ୍ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ଜୁଏଲ୍ ଉତ୍ତାପ ଉପରେ ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ଦେଇଥାଏ |SOC <1.2, ସମୁଦାୟ ଉତ୍ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ମୂଳତ J ଜୁଏଲ୍ ଉତ୍ତାପ ସହିତ ସମାନ |

3) ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ (୧) |

4) SOC> 1.45, ଧାତୁ ଲିଥିୟମ୍ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ମୁକ୍ତ ହୋଇଥିବା ଉତ୍ତାପ ଜୁଏଲ୍ ଉତ୍ତାପରୁ ଅଧିକ ହେବ |

5) ଯେତେବେଳେ SOC> 1.6, SEI ଚଳଚ୍ଚିତ୍ର ଏବଂ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଉତ୍ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ହାର ତୀବ୍ର ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ ଏବଂ ସମୁଦାୟ ଉତ୍ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ହାର ଶିଖର ମୂଲ୍ୟରେ ପହଞ୍ଚେ |(ସାହିତ୍ୟର 4 ଏବଂ 5 ରେ ବର୍ଣ୍ଣନା ଚିତ୍ରଗୁଡ଼ିକ ସହିତ କିଛିଟା ଅସଙ୍ଗତ, ଏବଂ ଏଠାରେ ଥିବା ଚିତ୍ରଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ବିସ୍ତାର କରିବ ଏବଂ ସଜାଡି ହୋଇଯିବ |)

6) ଓଭରଚାର୍ଜ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସହିତ ଧାତୁ ଲିଥିୟମର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ର ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ହେଉଛି ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା |

图 6

ଉପରୋକ୍ତ ବିଶ୍ଳେଷଣ ମାଧ୍ୟମରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ର ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ସମ୍ଭାବନା, ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ର କ୍ଷମତା ଏବଂ ଥର୍ମାଲ୍ ପଳାୟନର ଆରମ୍ଭ ତାପମାତ୍ରା ଅତ୍ୟଧିକ ଚାର୍ଜ ପାଇଁ ତିନୋଟି ମୁଖ୍ୟ ପାରାମିଟର |ଚିତ୍ର 4 ଓଭରଚାର୍ଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ ତିନୋଟି ମୁଖ୍ୟ ପାରାମିଟରର ପ୍ରଭାବ ଦର୍ଶାଏ |ଏହା ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ର ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ସମ୍ଭାବନା ବୃଦ୍ଧି ବ୍ୟାଟେରୀର ଓଭରଚାର୍ଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ବହୁଗୁଣିତ କରିପାରିବ, ଯେତେବେଳେ ନକାରାତ୍ମକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ର କ୍ଷମତା ଓଭରଚାର୍ଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ କମ୍ ପ୍ରଭାବ ପକାଇବ |(ଅନ୍ୟ ଅର୍ଥରେ, ହାଇ-ଭୋଲଟେଜ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ବ୍ୟାଟେରୀର ଓଭରଚାର୍ଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରିଥାଏ, ଏବଂ N / P ଅନୁପାତ ବୃଦ୍ଧି ବ୍ୟାଟେରୀର ଓଭରଚାର୍ଜ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉପରେ କମ୍ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ |)

ସନ୍ଦର୍ଭ

D. Ren et al।ଶକ୍ତି ଉତ୍ସ ପତ୍ରିକା 364 (2017) 328-340 |


ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଡିସେମ୍ବର -15-2022 |