کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7540436 1489017 2016 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Nonlinear aging of cylindrical lithium-ion cells linked to heterogeneous compression
ترجمه فارسی عنوان
پیری غیرخطی از سلولهای لیتیم استوانهای مرتبط با فشرده سازی ناهمگن
کلمات کلیدی
سالخورده، کاشی کاری، گرافیت، فشرده سازی، زندگی چرخه، پست مرگ،
ترجمه چکیده
کاربردهای زندگی دوم باتری های لیتیوم یونی خودرو در حال حاضر برای تثبیت شبکه مورد بررسی قرار می گیرد. استفاده مجدد بستگی به پیش بینی های قابل اعتماد از عمر مفید باقیمانده دارد. با این حال، گزارش های تخریب ناگهانی سلول های یون های لیتیوم در حدود 80٪ وضعیت سلامت این برداشت ها را به چالش می کشد. تجزیه ناگهانی برای مواد مختلف فعال مثبت نشان داده شد. این کار به علت تخریب ناگهانی در جزئیات توضیح داده شده است. به عنوان بخشی از مطالعات بیشتر در مورد تخریب غیرخطی، تجزیه و تحلیل عمق سلول ها با ظرفیت های باقی مانده دیگر انجام می شود. به نظر می رسد تخریب ناگهانی ظرفیت بوجود می آید که ظهور لیتیوم در محیط های کوچک مشخص شده ایجاد شده توسط فشرده سازی ناهمگن. از دست دادن لیتیوم به سرعت متعادل کننده الکترود را تغییر می دهد، بنابراین یک دایره خودمحور از مواد فعال و از دست دادن لیتیوم ایجاد می شود. تغییرات در امپدانس و ولتاژ مدار باز شده توسط گسترش تکه های تخریب شده توضیح داده شده است. تجزیه و تحلیل مخرب نشان می دهد که تخریب ناگهانی توسط الکترود گرافیت بوجود می آید در حالی که الکترودهای مثبت بدون تغییر به جز غلظت های ناشی از واکنش های جانبی در الکترود منفی یافت می شوند. یافته های ما نشان می دهد اهمیت فشرده سازی همگن از مونتاژ الکترود و فرمول کربن الکترود. در نهایت، یک تست سریع برای ارزیابی آسیب پذیری طرح های سلولی نسبت به تخریب ناگهانی پیشنهاد شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Second-life applications of automotive lithium-ion batteries are currently investigated for grid stabilization. Reutilization depends on reliable projections of the remaining useful life. However, reports on sudden degradation of lithium-ion-cells near 80% state of health challenge these extrapolations. Sudden degradation was demonstrated for different positive active materials. This work elucidates the cause of sudden degradation in detail. As part of a larger study on nonlinear degradation, in-depth analyses of cells with different residual capacities are performed. Sudden degradation of capacity is found to be triggered by the appearance of lithium plating confined to small characteristic areas, generated by heterogeneous compression. The resulting lithium loss rapidly alters the balancing of the electrodes, thus generating a self-amplifying circle of active material and lithium loss. Changes in impedance and open-circuit voltage are explained by the expansion of degraded patches. Destructive analysis reveals that sudden degradation is caused by the graphite electrode while the positive electrode is found unchanged except for delithiation caused by side reactions on the negative electrode. Our findings illustrate the importance of homogeneous compression of the electrode assembly and carbon electrode formulation. Finally, a quick test to evaluate the vulnerability of cell designs toward sudden degradation is proposed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Energy Storage - Volume 5, February 2016, Pages 212-223
نویسندگان
, , , , , , , ,