ניתוח של המנגנון הפנימי המשפיע על חיי סוללות ליתיום-יון

בטריות ליתיוםלהמיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית באמצעות תגובות כימיות רגילות.בתיאוריה, התגובה המתרחשת בתוך הסוללה היא תגובת החמצון-הפחתת בין האלקטרודות החיוביות והשליליות.לפי תגובה זו, דה-אינטרקלציה של יונים יכולה ליצור זרם, ולכן ליתיום ריכוז היונים בדרך כלל אינו משתנה.עם זאת, במחזור הסוללה בפועל, בנוסף לתגובה הרגילה של יוני ליתיום, יתרחשו תגובות לוואי רבות, כגון היווצרות וצמיחת סרט SEI ופירוק של אלקטרוליט.כל תגובה שיכולה לייצר או לצרוך יוני ליתיום תשבש את האיזון הפנימי של הסוללה.לאחר שינוי האיזון, תהיה לכך השפעה רצינית על הסוללה.הגורמים הפנימיים של הסוללה הגורמים לירידה בקיבולת ובחיי סוללת הליתיום-יון הם כדלקמן: 1. שינוי חומר האלקטרודה החיובי.2. האלקטרוליט מתפרק.3. היווצרות וצמיחה של סרט SEI.4. היווצרות דנדריטים ליתיום.5. השפעת חומרים לא פעילים.

מנגנון הכשל הפנימי שלסוללות ליתיוםנגרמת בעיקר מהיווצרות דנדריטים ליתיום, שינויים בחומר הקתודה ופירוק האלקטרוליט.ביניהם, היווצרות של דנדריטים ליתיום עלולה לגרום בקלות לקצרים ולגרום לבריחה תרמית שלתא סוללה.גרם לסוללה להתפוצץ.

בסופו של דבר, מחקר הכשלים של סוללות ליתיום נועד לחקור מצבי ומנגנוני כשל בסוללה, לייעל את הסוללה ולשפר את בטיחות הסוללה.לכן, למחקר תקלות מצבר יכולה להיות לא רק משמעות מנחה חשובה לייצור ותפעול בפועל, אלא יש לו גם משמעות חיונית לשיפור חיי הסוללה, הבטיחות והאמינות של כלי רכב חשמליים, והפחתת העלות של כלי רכב חשמליים.