分析快速充電脈沖電流技術對鋰鈷電池容量衰減的影響
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-09 15:13
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分析了快速充電脈沖電流技術對鋰鈷電池容量衰減的影響
對便攜設備來說，在短時間內充電是很重要的。為了找到快速充電的正確方法，人們開發(fā)了許多技能。脈沖電流技術是幾種快速充電方法的專利技術之一。該技術在一定范圍內完成脈沖電流、脈沖寬度和電壓閾值的調度操作。討論了電流脈沖對鋰鈷電池容量衰減的影響。在實驗中，采用高階SOC脈沖電流對4個圓柱形鋰鈷電池進行充電。每50次充放電檢查電池容量。結果表明，每個細胞都必須經(jīng)過修飾才能形成相似的模式。就像他們的才能在第一次檢查時得到輕微的提升一樣，他們在下一次檢查時也會變得敏捷。然后，它們的容量繼續(xù)緩慢下降，但更常見的情況是，隨著充放電周期的延長，電池壽命下降。分析了脈沖電流對鋰鈷容量衰減的影響。
快速充電在某些鋰離子應用中非常重要。快速充電這一術語被廣泛應用于智能手機技能。這款智能手機內置了快速充電系統(tǒng)，充電時間比傳統(tǒng)充電系統(tǒng)短。在使用電動汽車時，用戶希望汽車能在短時間內充電。
提出了多種快速充電協(xié)議，即單C速率、多C速率和脈沖充電。單一的C率適用于一定的高恒流充電，直到電池達到政策電壓。然后電池電壓保持穩(wěn)定，直到達到最小充電電流。多重C費率收取兩個或兩個以上的高穩(wěn)定C費率。最后的脈沖是施加一定的頻率和脈動的脈沖電流或電壓對脈沖充電。
脈沖充電是應用最廣泛的快速充電方法之一。一些研究人員得到了固定頻率的充放電脈沖，而另一些人得到了不同頻率的充放電脈沖。Chen L R等人認為可變充放電脈沖頻率技術比傳統(tǒng)的固定頻率技術具有更好的充電功能。另外兩種充電技術只結束充電脈沖，沒有放電脈沖。在充電技術方面，Keskin N和Liu H將放電脈沖階段替換為短周期停止階段。
熱分析-通過對溶液焚燒得到的前驅體進行TG和DSC的測定，確定了四氧化二氮lenivo粉末的準確結晶溫度。前驅體的TG和DSC曲線如圖所示。在tg曲線中，在250℃之前的質量損失是由于前驅體中存在的水分子的去除，而DSC曲線在大約100℃時出現(xiàn)了一個可識別的吸熱峰。分解主要發(fā)生在250-500℃的溫度范圍內。250°C后的質量損失是由于復雜的分解。鋰，釩和檸檬酸鎳。DSC曲線有三個放熱峰，最大峰值為478℃。檸檬酸的燃燒特性和前驅體中硝酸鹽的存在產(chǎn)生了巨大的熱能，從而引發(fā)了Linivo4的結晶。當溫度超過500°C時，沒有質量損失。這表明前驅體的分解在500℃時結束。
結構與形狀
對煅燒前驅體在不同溫度下得到的Linivo4的XRD圖譜進行了表征。從圖2可以看出，在400℃下記錄的圖像中顯示了一些Linivo4化合物的可見衍射峰。隨著加熱溫度的升高，樣品的結晶度增加，主衍射峰更加清晰。從500℃開始，樣品的所有波峰都閃過了沒有任何異相的Linivo4的特征衍射線，這與JCPDS卡號的圖像完全一致。38−1395[2]，并通過空間組fd 3 m索引到立方系統(tǒng)。主峰(HKL)指數(shù)標志材料。x射線衍射圖也顯示出一條強(220)線，但一條弱(111)線很難分辨，這是由于VTETRA (Lini)章魚4的倒尖晶石結構。XRD結果表明，在500℃時煅燒前驅體成功制備出了LiniVO4，且LiniVO4的生成所需溫度遠低于傳統(tǒng)固體產(chǎn)物。粉末的紅外光譜如圖3所示。在400℃的樣品中，3397 cm−1處的條帶是O -h基團的特征，而1500 cm−1和1434 cm−1處的條帶是C=O基團的吸收效應。900-600 cm-1區(qū)域的帶與Linivo4中VO4四面體[9]的v-o鍵的拉伸振動有關。有機殘留物可能來自檸檬酸或檸檬酸鹽。隨著燒結溫度的升高，C=O和O -h基團的吸收強度明顯降低。產(chǎn)品獲得在500、550和600°C閃光清晰的v-o波段。紅外光譜分析結果也表明，在500℃時，Linivo4可以得到良好的成形。用透射電鏡研究了溫度對亞麻布涂布的影響。如圖4所示，Linivo4由片狀納米顆粒組成。隨著煅燒溫度的升高，晶粒尺寸增大，這與x射線衍射的作用是一致的。在400℃下煅燒的產(chǎn)物顆粒被一層粒徑約為10nm的有機殘留物覆蓋。在500℃下得到的產(chǎn)物，在顆粒之間有許多多孔結構，顆粒大小約為20納米。粒子之間的空間可能是剩余有機物分解的結果。當會計溫度上升到550℃時，顆粒尺寸增加到40納米左右，有少量片狀顆粒聚集。當溫度進一步升高到600℃時，形狀變得更加規(guī)則，顆粒大小約為60納米。
