-Skarigu żejjed ta' batteriji tal-litju-jone ma jikkawżax direttament kisi tal-litju, iżda jibda serje ta 'reazzjonijiet sekondarji li indirettament jgħollu r-riskju ta' kisi tal-litju waqt iċċarġjar sussegwenti.
Konsegwenzi Diretti ta' -Kwittanza żejda
Xoljiment tal-Fojl tar-Ram u Formazzjoni tad-Dendrite tar-Ram
Meta aktar -skarikat għal potenzjal ta 'elettrodu negattiv anormalment għoli (tipikament 'il fuq minn 1.5 V vs. Li/Li⁺), il-kollettur tal-kurrent tar-ram fuq l-anodu jgħaddi minn dissoluzzjoni ossidattiva biex jiġġenera joni Cu²⁺. Wara li jemigraw lejn il-katodu, jonji Cu²⁺ jitnaqqsu għal ram metalliku u depożitati biex jiffurmaw dendriti tar-ram. Dawn id-dendriti jistgħu jtaqqbu s-separatur u jinduċu short circuits interni.
Dekompożizzjoni tal-Films SEI u Ġenerazzjoni tal-Gass
-Skarigu eċċessiv iwassal għal deinterkalazzjoni eċċessiva tal-litju mill-anodu. Il-film SEI jiddekomponi, jirrilaxxa sħana u gassijiet (bħal CO u H₂), li jaggravaw nefħa tal-batterija.
Rabta Indiretta Bejn Żejjed-Kwittanza u Kisi tal-Lithium
Riskju Għoli tal-Plating tal-Lithium fl-Iċċarġjar Sussegwenti
-Skarigu eċċessiv jagħmel ħsara lill-istruttura interna tal-batterija (eż., film SEI miksur, ġenerazzjoni ta' dendrite tar-ram) u żżid ir-reżistenza interna. Jekk l-iċċarġjar isir taħt kundizzjonijiet bħal dawn, se jseħħu l-kwistjonijiet li ġejjin:
Kundizzjonijiet kinetiċi deterjorati: Interfaċċji tal-anodi bil-ħsara u elettrolit ikkunsmat ifixklu l-interkalazzjoni tal-jone tal-litju-, faċilment jiġbdu l-potenzjal tal-anodu taħt 0 V u jikkawżaw kisi tal-litju.
Żieda fid-densità tal-kurrent lokali: Id-dendriti tar-ram jew l-imblukkar tas-separaturi jistgħu jikkawżaw polarizzazzjoni lokalizzata u jaċċelleraw il-kisi tal-litju.
Evidenza Sperimentali
Meta jiġu ċċarġjati batteriji skarikati żżejjed, jistgħu jidhru fuq il-wiċċ ta' l-anodu, żoni ta' kisi tal-litju abjad off-maġenb tikek suwed (reġjuni ħielsa mill-litju, li jipprova li l-kisi tal-litju huwa korrelatat mal-ħsara fl-interface indotta minn skariku eċċessiv).
Trigger Kundizzjonijiet għall-Lithium Plating
Il-kisi tal-litju iseħħ b'mod inerenti waqt l-iċċarġjar u jeħtieġ żewġ prerekwiżiti:
Kundizzjoni termodinamika: Potenzjal ta' l-anodu Inqas minn jew ugwali għal 0 V (vs. Li/Li⁺).
Kundizzjoni kinetika: Ir-rata ta' interkalazzjoni tal-litju-jone hija aktar baxxa mir-rata ta' depożizzjoni tal-litju (eż., temperatura baxxa, iċċarġjar b'rata- għolja).
Filwaqt li l-{0}}skarigu żejjed ma jistax jissodisfa b'mod indipendenti r-rekwiżit termodinamiku għall-kisi tal-litju, jikkomprometti l-istruttura tal-batterija u joħloq riskji moħbija li jippermettu kundizzjonijiet tal-kisi tal-litju waqt iċċarġjar aktar tard.
Konklużjoni
-Skarigu żejjed isaħħaħ b'mod drastiku r-riskju tal-kisi tal-litju fl-iċċarġjar sussegwenti indirettament permezz ta 'tliet mekkaniżmi: short circuits interni minn dendrites tar-ram, dekompożizzjoni tal-film SEI, u ħsara severa fl-interface. Għal applikazzjonijiet prattiċi, over-discharge għandha tkun strettament evitata (eż, billi jiġi kkonfigurat scharge cut-vultaġġ). Wara li jseħħ-skarigu żejjed, għandhom jiġu adottati protokolli konservattivi tal-iċċarġjar (eż., iċċarġjar ta' rkupru ta'-kurrent baxx) biex jittaffew il-perikli għas-sikurezza.
