Wodurch verkürzt sich die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie?

Mobiltelefone sind für jeden zum täglichen Bedarf geworden. Vermutlich hat jeder eine Erfahrung. Mit der zunehmenden Nutzung von Mobiltelefonen wird die Standby-Zeit von Mobiltelefonen immer kürzer und die tägliche Nachfrage wird in der Lage sein, die Nutzungsbedürfnisse zu erfüllen. Zwei Ladevorgänge funktionieren, bis zum Ende, eines Tages können zwei Ladevorgänge das Problem nicht lösen. Dies ist das, was wir oft sagen, dass der Akku eines Mobiltelefons nicht gut ist. Wir nennen den lithium-ionen-akku im Allgemeinen "Lebensdauerverringerung". Was ist die Ursache für die Verkürzung der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien? Bevor wir diese Frage beantworten, müssen wir uns zunächst mit einem Konzept vertraut machen. Wie lange hält eine Lithium-Ionen-Batterie?

Im Allgemeinen wird die Anzahl der Zyklen, die wir durchlaufen, wenn die Kapazität einer Lithium-Ionen-Batterie während des Zyklus auf 80% ihrer ursprünglichen Kapazität abfällt, als Lebensdauer einer Lithium-Ionen-Batterie definiert. Das Mobiltelefon ist ein elektronisches Produkt, das häufig gewechselt werden muss. Daher wird der durchschnittliche Batteriehersteller die Lebensdauer des lithium-ionen-akkus für Mobiltelefone auf etwa das 500-fache festlegen. Das heißt, wenn wir das Telefon einmal am Tag aufladen, dauert es ungefähr anderthalb Jahre. Die Akkukapazität unseres Mobiltelefons wird auf etwa 80% der ursprünglichen Kapazität sinken, weshalb wir der Meinung sind, dass die Leistung des Telefons immer geringer wird. Dies bedeutet natürlich nicht, dass nicht jeder so viel wie möglich berechnen sollte, sondern wissenschaftlich und vernünftig. Am Ende des Artikels gibt Ihnen der Editor einige Tipps zum Aufladen des Telefons. Ich hoffe es hilft dir.

Diskussion über den Abnahmemechanismus von Lithium-Ionen-Batterien

Hier ist der Grund, warum Lithium-Ionen-Batterien während des Gebrauchs abnehmen. Zunächst muss klar sein, dass es im Inneren von Lithium-Ionen-Batterien neben den normalen positiven und negativen Reaktionen zum Einbetten und Entbetten von Lithium-Ionen viele Nebenreaktionen geben wird, wie z. B. die Bildung und das Wachstum von SEI-Membranen. Elektrolytzersetzung, Bindemittelzersetzung, positive und negative Aktivität. Der Bruch von Substanzen und andere Faktoren führen dazu, dass die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien sinkt. Obwohl es viele Faktoren gibt, die den Rückgang und Abfall von Lithiumionenbatterien verursachen, kann es in drei Hauptkategorien eingeteilt werden: 1) Lithiumverlust, da die Lithiumionenbatterie ein geschlossenes System ist, das interne Material konstant ist und die Bildung und Die Zerstörung der SEI-Membran, des negativen polaren Lithiums usw. verbraucht die einzigen Li-Ressourcen. 2) Der Verlust positiver polarer Wirkstoffe, der häufig bei der Verwendung von Lithiumionenbatterien auftritt, wie z. B. Partikelfragmentierung positiver Materialien, Zersetzung des Bindemittels und Änderungen der Kristallstruktur positiver polarer Materialien, die alle positive Auswirkungen haben polare Wirkstoffe verlieren ihre Fähigkeit, Lithium einzufügen; 3) Der Verlust von negativ aktiven Substanzen, wie der Verlust von negativ aktiven Substanzen und die Zersetzung von Bindemitteln, führt dazu, dass einige negativ aktive Materialpartikel ihre leitende Verbindung zum leitenden Netzwerk verlieren, was es unmöglich macht, Lithium einzufügen, was zu dem führt Verlust der Lithium-Ionen-Batteriekapazität.

Christopher R. Birkl von der Universität Oxford in Großbritannien hat kürzlich ein Verfahren zum Nachweis von Lithium-Ionen-Batterien unter Verwendung einer Leerlaufspannung vorgeschlagen. Die Leerlaufspannung der Lithium-Ionen-Batterie ist die Potentialdifferenz zwischen positiven und negativen Polen, die die thermodynamischen Eigenschaften der Lithium-Ionen-Batterie widerspiegelt, sodass wir umfassende Informationen über positive und negative Pole erhalten können. Christopher R. Birkl verwendete Knopfbatterien, um die Auswirkungen der drei Modi, die den Rückgang der Lithium-Ionen-Batterien verursachten, auf die Leerlaufspannung der Batterie zu testen und zu verifizieren. Es wurde festgestellt, dass das Modell, das den Batterieabfall verursachte, durch Erfassen der Leerlaufspannungskurve der Batterie identifiziert werden konnte. Man kann sagen, dass die Arbeit von Christopher R. Birkl einen bahnbrechenden Beitrag zum Management von Lithium-Ionen-Batteriesystemen geleistet hat.

Diskussion über den Abnahmemechanismus von Lithium-Ionen-Batterien

Christopher R. Birkl stellte eine Knopfbatterie unter Verwendung von Elektroden her, die aus einer handelsüblichen quadratischen Batterie entfernt wurden, und simulierte drei Zerfallsmodi für Lithiumionenbatterien: 1) Lithiumverlust; 2) Verlust von negativen polaren Wirkstoffen; 3) Verlust positiver polarer Wirkstoffe. Um die Genauigkeit des Tests sicherzustellen, müssen alle experimentellen Batterien zuerst um 3 Uhr im Thermostat stabilisiert werden, um ein thermisches Gleichgewicht zu erreichen. Im Test wurden zwei Spannungen gemessen, von denen eine die während des Lade- und Entladevorgangs gemessene Spannung war. Dies wird auch als falsche Spannung bezeichnet. Die falsche Spannung kann verwendet werden, um die Beurteilung des Abfall- und Abfallmodus von Lithiumionenbatterien zu unterstützen. Es ist die Leerlaufspannung der Lithium-Ionen-Batterie, die den Abnahmemodus der Lithium-Ionen-Batterie wirklich bestimmen kann.

Diskussion über den Abnahmemechanismus von Lithium-Ionen-Batterien

Zuerst berechnete ChristophR.Birkl die theoretische Kapazität der Knopfzelle basierend auf der Fläche der Knopfzelle und simulierte dann den Lithiumionenverlust durch Variieren des Lithiumstreifens des positiven Polstücks durch Schneiden des negativen Elektrodenstücks. Der Verlust des negativen aktiven Materials wurde simuliert, und der Verlust des aktiven Materials der positiven Elektrode wurde durch Schneiden der positiven Elektrodenlasche simuliert. Um die Testergebnisse zu analysieren, verwendete ChristophR.Birkl ein Histogramm, um ein physikalisches Modell zu erstellen, wie in der obigen Abbildung gezeigt, wobei die linke Seite der negative SoC-Zustand, die rechte Seite der positive SoC-Zustand und das obere Modell ist ist das normale Batteriemodell. Aus der Figur ist ersichtlich, dass bei der normalen Batteriekonstruktion die Kapazität der negativen Elektrode im Allgemeinen geringfügig höher ist, was im Allgemeinen als positive und negative Redundanz bezeichnet wird, und eine ordnungsgemäße Redundanz die Zyklusleistung der Lithiumionenbatterie sicherstellen kann und kann auch im Lithium-Ion sein. Wenn der Akku überladen ist, kann er genügend Lithium aufnehmen, um sicherzustellen, dass kein Lithium ausfällt, und um die Sicherheit des akkus zu gewährleisten.

In diesem Artikel stellen wir hauptsächlich die möglichen Ursachen für den Rückgang von Lithium-Ionen-Batterien und Christopher R. Birkls analoge Knickbatterien vor, die auf diesen möglichen Faktoren basieren und simulieren: 1) Lithiumverlust; 2) Verlust positiver polarer Wirkstoffe; 3) Negativer Wirkstoffverlust, eine kurze Einführung in das physikalische Modell der von Christopher R. Birkl erstellten Lithiumionenbatterie. Im nächsten Artikel werden wir vorstellen, wie dieses physikalische Modell verwendet wird, um die verschiedenen Faktoren zu analysieren, die den Rückgang von Lithium-Ionen-Batterien verursachen. Der Einfluss der Leerlaufspannung auf Lithium-Ionen-Batterien.

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