Baterai Li-ion tingkat tinggi menunjukkan keamanan yang superior
Energy

Baterai Li-ion tingkat tinggi menunjukkan keamanan yang superior


Kredit: CC0

Seiring dengan pertumbuhan elektrifikasi transportasi yang tak terhindarkan, jenis baterai yang akan digunakan pada kendaraan tersebut, parameter pengisian daya, infrastruktur, dan kerangka waktu menjadi pertimbangan utama yang akan mempercepat transisi ke elektrifikasi.

Dalam makalah, “Menentukan Batasan dan Pengaruh Siklus Kecepatan Tinggi pada Sel Silinder Besi Fosfat Besi ‘yang diterbitkan di dan di sampul JournalBatteries, para peneliti dari WMG, University of Warwick menyelidiki dampak penuaan sel baterai dari operasi arus tinggi menggunakan sel komersial.

Mereka menggunakan dua tes untuk menetapkan batas arus maksimum sebelum kegagalan sel dan menerapkan arus maksimum ini hingga kegagalan sel. Pengujian dilakukan untuk menentukan seberapa jauh parameter bersepeda dapat berkembang melebihi rekomendasi pabrikan.

Selama pengujian, fluks arus ditingkatkan hingga kondisi siklus 100 C. Kemampuan pengisian dan pengosongan arus dimungkinkan masing-masing sebesar 1,38 dan 4,4 kali lipat, lebih dari yang ditentukan oleh klaim pabrikan. Peningkatan arus ini diterapkan untuk 500 charge-discharge.

Namun, penerapan arus ini mengakibatkan penurunan kapasitas yang cepat dalam 60 siklus pertama serta peningkatan resistansi. Selanjutnya, penerapan arus tersebut mengakibatkan peningkatan suhu sel, baik selama pengisian maupun pengosongan dengan konveksi alami selama tahap istirahat mendinginkan sel. Baterai beroperasi dalam kisaran suhu optimal, dan setiap penyimpangan di luar ini dapat menyebabkan komponen dan bahan kimia mulai membusuk di dalamnya.

Mereka juga mengidentifikasi deformasi “jelly roll” (elektroda melingkar dan pemisah) dengan pembentukan pelapisan lithium dari pengujian dan penuaan. Deformasi ini berasal dari pusat sel dalam arah aksial ke arah luar sel, menunjukkan inti sel adalah yang terpanas.

Lead Engineer, Justin Holloway, dari WMG, University of Warwick berkomentar:

“Pengujian menunjukkan ada jendela untuk mengoperasikan baterai di atas batas arus yang dinyatakan pabrikan, namun, sambil mempertahankan batas tegangan yang dinyatakan pabrikan. Kami perlu memastikan bahwa baterai beroperasi dengan cara yang paling aman, dan untuk masa pakai praktis yang sesuai, itulah sebabnya mengapa produsen memiliki batasan ini.

“Kami juga mengidentifikasi kelelahan termal sebagai mekanisme penggerak untuk deformasi gulungan jeli. Dengan setiap siklus pengisian dan pelepasan, sel mengalami tekanan termal yang menyebabkan deformasi komponennya. Deformasi ini tumbuh secara progresif dengan nomor siklus, sedangkan gulungan jeli dibatasi secara mekanis oleh kaleng luar yang kaku dan pin tengah.

“Jika pendinginan konveksi dapat diterapkan ke tengah sel di mana sel paling panas, deformasi ini dapat dikurangi dan dikendalikan, memungkinkan sel untuk mempertahankan kriteria kapasitas dan ketahanan lebih lama.”

Para peneliti ingin berterima kasih kepada semua yang terlibat dalam pekerjaan ini, termasuk Ketapel Manufaktur Bernilai Tinggi WMG dan Lembaga Faraday. Battery Forensic Group WMG, yang dipimpin oleh Dr. Mel Loveridge sangat ingin terlibat dengan industri dan akademisi untuk mengembangkan kemajuan dalam memahami material baru, kinerja baterai, dan mode degradasi.


Partikel nano dalam baterai lithium-sulfur terdeteksi dengan percobaan neutron


Informasi lebih lanjut:
Justin Holloway dkk. Menentukan Batasan dan Pengaruh Siklus Tingkat Tinggi pada Sel Silinder Fosfat Besi Lithium, Baterai (2020). DOI: 10.3390 / baterai6040057

Disediakan oleh University of Warwick

Kutipan: Baterai Li-ion tingkat tinggi menunjukkan keamanan yang unggul (2020, 14 Desember) diambil 14 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-high-rate-li-ion-batteries-superior-safety. html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK