کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4915731 1428084 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Influence of operational condition on lithium plating for commercial lithium-ion batteries - Electrochemical experiments and post-mortem-analysis
ترجمه فارسی عنوان
تأثیر شرایط عملیاتی بر روی پوشش لیتیوم برای باتری های لیتیوم یونی تجاری - آزمایش های الکتروشیمیایی و تجزیه و تحلیل پس از مرگ
کلمات کلیدی
باتری لیتیوم یون، پوشش لیتیم، پیری کم درجه حرارت، مشخصات الکتروشیمیایی، تجزیه و تحلیل پس از مرگ،
ترجمه چکیده
طول عمر و ایمنی باتری های لیتیوم یون، الزامات کلیدی برای موفقیت در بازار معرفی تحرک الکتریکی است. به خصوص در دمای پایین و شارژ سریع، شناخته شده به تحریک لایتئیم، یک مسئله مهم برای مهندسین خودرو است. غلظت لیتیم، که منجر به پیری و همچنین خطرات ایمنی می شود، شناخته شده است که نقش مهمی را در طراحی سیستم برنامه ایفا می کند. برای به دست آوردن دانش از عوامل تاثیر گذار بر روی لیتیوم، آزمایشات پیری کم دما در این کار انجام می شود. باتری های لیتیوم یونی تجاری انواع مختلف تحت شرایط مختلف عملیاتی مانند دمای، جریان، شارژر، استراتژی شارژ و وضعیت سلامت مورد آزمایش قرار می گیرند. برای تجزیه و تحلیل رفتار پیری، از بین رفتن ظرفیت و افزایش مقاومت در طول عمر ردیابی می شود. نتایج این تحقیق تجربی بزرگ در مورد لایت لیتیم ارائه پشتیبانی از طراحی استراتژی های عملیاتی برای اجرای در سیستم های مدیریت باتری. برای بررسی بیشتر مکانیزم های تخریب پایه، منحنی های ولتاژ دیفرانسیل و طیف امپدانس تجزیه و تحلیل و تجزیه و تحلیل تجزیه و تحلیل تجزیه تجزیه آندو برای یک تکنولوژی انتخاب شده انجام می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که رسوب ترکیبات لیتیوم یا لیتیوم فلزی در ساختار متخلخل نشان می دهد و رسوب به طور غیرموجبانه بر روی ضخامت الکترود با یک لایه رسوب متراکم نزدیک به جداساز برای سلول مورد نظر را نشان می دهد. نشان داده شده است که این رسوب غیرمستقیم حتی می تواند منجر به از دست رفتن مواد فعال شود. تعدد فن آوری های تحقیقاتی تفاوت های زیادی بین تکنولوژی های مختلف در مورد رفتار دمای پایین نشان می دهد و بینش به تاثیر خواص سلولی را نشان می دهد. برای نمونه سلول هایی که در این کار مورد توجه قرار گرفته اند، سلول هایی که به منظور تامین قدرت بالا رتبه بندی شده اند، در معرض تخریب سریع تر در مقایسه با سلول های با انرژی بالا هستند، احتمالا به دلیل کم حرارت دادن خود. برای کاربرد این نتیجه نشان می دهد که سلول هایی که برای نرخ جریان بالا طراحی شده اند، الزاما کارایی کم دمای پایین را ارائه نمی دهند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
چکیده انگلیسی
The lifetime and safety of lithium-ion batteries are key requirements for successful market introduction of electro mobility. Especially charging at low temperature and fast charging, known to provoke lithium plating, is an important issue for automotive engineers. Lithium plating, leading both to ageing as well as safety risks, is known to play a crucial role in system design of the application. To gain knowledge of different influence factors on lithium plating, low-temperature ageing tests are performed in this work. Commercial lithium-ion batteries of various types are tested under various operational conditions such as temperature, current, state of charge, charging strategy as well as state of health. To analyse the ageing behaviour, capacity fade and resistance increase are tracked over lifetime. The results of this large experimental survey on lithium plating provide support for the design of operation strategies for the implementation in battery management systems. To further investigate the underlying degradation mechanisms, differential voltage curves and impedance spectra are analysed and a post-mortem analysis of anode degradation is performed for a selected technology. The results confirm the deposition of metallic lithium or lithium compounds in the porous structure and suggest a strongly inhomogeneous deposition over the electrode thickness with a dense deposition layer close to the separator for the considered cell. It is shown that this inhomogeneous deposition can even lead to loss of active material. The plurality of the investigated technologies demonstrates large differences between different technologies concerning low-temperature behaviour and gives insight to the impact of cell properties. For the sample of cells considered in this work, cells rated to provide high power are found to be subject to faster degradation at low temperatures compared to high-energy cells, probably due to little self-heating. For application this result shows that cells designed for high current rates are not necessarily providing a good low-temperature performance.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 206, 15 November 2017, Pages 934-946
نویسندگان
, , ,