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          電動汽車傳導式車載充電機充電鋰離子蓄電池中的鋰都在哪里呢?

          作者:(www.galerieuna.com) 發布于:2021/8/4 22:25:31 點擊量:

          電動汽車傳導式車載充電機充電鋰離子蓄電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反?赡驿嚨臄盗恐苯記Q定電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池的容量,在不同的充放電條件下或者循環過程中,電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池表現出不同的特性。那么,鋰都去哪了?

          在電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池內部,鋰離子主要存在以下幾個地方,如圖1所示:

          (1)在正負極之間移動和脫嵌的活性鋰;

          (2)嵌入負極層間后無法脫出、不可用的鋰;

          (3)負極顆粒表面形成SEI膜,以及SEI膜的不斷生長;

          (4)負極涂層表面析出的鋰;

          (5)電解液中溶劑化的鋰;

          (6)電解液分解,形成氟化鋰;

          (7)正極顆粒表面生成的CEI膜;

          (8)正極材料內部無法脫出的不可利用的鋰,等。

          圖1電動汽車傳導式車載充電機充電鋰離子蓄電池內部鋰分布示意圖

          在循環過程中,或者不同倍率、溫度條件下,電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池內部鋰怎么分布的?如果弄清楚了這個問題,就很容易理解容量損失的原理。德國明斯特大學研究人員采用ICP-OES技術研究了這個問題。

          首先,研究人員組裝了如圖2所示的電動汽車傳導式車載充電機充電T型蓄電池,循環或老化后拆解電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池,進行如下操作:

          (1)正、負極極片先用DMC清洗,再在王水中微波反應溶解極片,清洗液(washelectrode)和極片溶解液用蒸餾水稀釋后ICP測試鋰含量;

          (2)隔膜在鹽酸中浸泡,浸泡液用蒸餾水稀釋后ICP測試鋰含量;

          (3)組裝電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池用的尼龍膜用蒸餾水清洗后再稀釋ICP測試鋰含量;

          (4)組裝電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池的其他主體部件用蒸餾水清洗后ICP測試鋰含量;

          其中,參照電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池0.1C循環一次后,做鋰含量測試,并假定形成了SEI和CEI膜,原始負極極片中不含鋰,參照電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池負極片鋰含量即認為是形成SEI膜的鋰,參照電動汽車傳導式車載充電機充電蓄電池正極極片鋰含量減原始極片的鋰含量是多出的鋰,認為這是形成CEI膜的鋰。所有測試結果精度為100%±7%。


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