Spannungsanalyse des Ladens von Polymer-Lithium-Batterien

Beschreibung der Ladespannung der Polymer-Lithium-Batterie

1. Lademethode für Polymer-lithium-batterien

Gegenwärtig nimmt das Ladeverfahren einer Polymer-Lithium-Batterie im Allgemeinen ein Laden mit konstantem Strom und konstanter Spannung an: Die Batterie lädt CC zuerst mit konstantem Strom auf, wenn die Batteriespannung auf einen bestimmten Wert (4,2 V) ansteigt. Die Spannung bleibt konstant und der Strom in der Schaltung fällt auf sehr wenig ab und nähert sich schließlich Null.

2. Elektrochemisches Prinzip der Polymer-Lithium-Batterie

Eine Polymerlithiumionenbatterie bezieht sich auf eine Sekundärbatterie, bei der eine Li + -Interkalationsverbindung eine positive oder eine negative Elektrode ist. Die positive Elektrode ist eine Lithiumverbindung LiCoO2, LiNiO2 oder LiMn2O4, und die negative Elektrode ist eine Lithium-Kohlenstoff-Interkalationsverbindung LixC6. Ein typisches Batteriesystem ist:

(-) C | LiPF6-EC + DEC | LiCoO2 (+)

Positive Elektrodenreaktion: LiCoO2 = Li1-xCoO2 + xLi ++ xe ------------ (2.1)

Negative Reaktion: 6C + xLi ++ xe- = LixC6 ----------- (2.2)

Gesamtbatteriereaktion: LiCoO2 + 6C = Li1-xCoO2 + LixC6 ----------- (2.3)

3. Nachdem die Polymer-Lithium-Batterie überladen ist

Die Polymer-Lithium-Batterie kann nicht überladen werden. Wenn eine Überladung auftritt, wird die Leistung des akkus stark beeinträchtigt. In der negativen Elektrode tritt eine Metalllithiumablagerung auf, die dazu führen kann, dass die Batterie explodiert oder sich entzündet, und das Lösungsmittel im Elektrolyten kann sich zersetzen, was die Batterieleistung ernsthaft beeinträchtigt.

4. Auswahl des Ladespannungswerts der Polymer-Lithium-Batterie

Gegenwärtig liegen das elektrochemische Fenster des positiven Elektrodenmaterials, des negativen Elektrodenmaterials und des Elektrolyten, der in der kommerziellen Lithiumbatterie verwendet wird, im Wesentlichen über 4,5 V, dh die Batterie ist relativ stabil, wenn die Batterieladespannung 4,5 V erreicht. Wenn die Batterieladespannung jedoch zu niedrig ist (z. B. unter 4,15 V), wird die Batterieladung ernsthaft beeinträchtigt. Wenn die Batterieladespannung auf 4,13 V geregelt wird, beträgt die Batterieladung etwa 60-80% der Batteriekapazität, was die Leistung der Batterieleistung stark beeinträchtigt. Tatsächlich hängt die Ladespannung der Batterie mit dem Batteriesystem zusammen und hat nichts mit der Entladerate der Batterie zu tun.

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