ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ NCM111+LMO ನೊಂದಿಗೆ 40Ah ಚೀಲ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 0.33C, 0.5C ಮತ್ತು 1C.ಬ್ಯಾಟರಿ ಗಾತ್ರ 240mm * 150mm * 14mm.(3.65V ರ ದರದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಕಾರ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗಿದೆ, ಅದರ ಪರಿಮಾಣದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 290Wh/L ಆಗಿದೆ, ಇದು ಇನ್ನೂ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ)
ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು:
ಮೊದಲ ಹಂತ: 1
ಎರಡನೇ ಹಂತ: 1.2
ಮೂರನೇ ಹಂತ: 1.4
ನಾಲ್ಕನೇ ಹಂತ: SOC>1.6, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವು ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ, ಕೇಸಿಂಗ್ ಛಿದ್ರವಾಗುತ್ತದೆ, ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಕುಗ್ಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ಅವೇ.ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಳಗೆ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯು ವೇಗವಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು 780 ° C ಗೆ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ.
ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ: ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಶಾಖ, ಜೌಲ್ ಶಾಖ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖ.ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಾಖವು Mn ವಿಸರ್ಜನೆಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಉತ್ಕರ್ಷಣ, SEI ಫಿಲ್ಮ್ನ ವಿಭಜನೆ, ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. (NCM111 ಮತ್ತು LMO).ಪ್ರತಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.(ಈ ಲೇಖನ ಬೈಂಡರ್‌ಗಳ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ)
ಚಿತ್ರ 3 ವಿಭಿನ್ನ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಧಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರದ ಹೋಲಿಕೆಯಾಗಿದೆ.ಚಿತ್ರ 3 ರಿಂದ ಈ ಕೆಳಗಿನ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು:
1) ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ಅವೇ ಸಮಯವು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.
2) ಅಧಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಜೌಲ್ ಶಾಖದಿಂದ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ.SOC<1.2, ಒಟ್ಟು ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಮೂಲತಃ ಜೌಲ್ ಶಾಖಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
3) ಎರಡನೇ ಹಂತದಲ್ಲಿ (1
4) SOC>1.45, ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಾಖವು ಜೌಲ್ ಶಾಖವನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ.
5) SOC>1.6, SEI ಫಿಲ್ಮ್ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ನಡುವಿನ ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಾರಂಭವಾದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಶಾಖ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದರವು ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.(ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ 4 ಮತ್ತು 5 ರಲ್ಲಿನ ವಿವರಣೆಗಳು ಚಿತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಅಸಮಂಜಸವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇಲ್ಲಿನ ಚಿತ್ರಗಳು ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸರಿಹೊಂದಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ.)
6) ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವು ಮುಖ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿವೆ.
ಮೇಲಿನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ಅವೇನ ಪ್ರಾರಂಭದ ಉಷ್ಣತೆಯು ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ಗೆ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ.ಚಿತ್ರ 4 ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು, ಆದರೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.(ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಅಧಿಕ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು N/P ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.)
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು
ಡಿ. ರೆನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ಪವರ್ ಸೋರ್ಸಸ್ 364(2017) 328-340
ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಡಿಸೆಂಬರ್-15-2022