Qış litium-ion batareya tutumu unforest olacaq, niyə litium-ion batareya aşağı temperatur "qorxu"?

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

Bazara girdikdən sonra litium-ion batareyalar uzun ömür, böyük xüsusi tutum, yaddaş effektinin olmaması üstünlükləri ilə geniş tətbiq sahəsi əldə etdi. Litium-ion batareyasının aşağı temperaturu aşağıdır, şiddətli zəifləmə, zəif dövrü böyütmə performansı, aşkar litium fenomeni, deinterlaxing litium balanssızlığı və s. Bununla belə, tətbiqin davamlı genişlənməsi ilə litium-ion batareyalarının aşağı temperatur performansının məhdudlaşdırılması daha aydın görünür.

Məlumatlara görə, litium-ion batareyanın boşalma qabiliyyəti otaq temperaturunda -20 ° C-də cəmi 31,5% təşkil edir. Ənənəvi litium-ion batareyanın işləmə temperaturu -20 - + 55 ° C arasındadır.

Ancaq aerokosmik, elektrik nəqliyyat vasitələri və s. sahələrdə batareya -40 ° C-də düzgün işləyə bilər. Buna görə də, litium-ion batareyaların aşağı temperatur xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Litium-ion batareyasının aşağı temperatur performansını məhdudlaşdıran amillər ● Aşağı temperaturlu mühitlərdə elektrolitin özlülüyü artır, hətta qismən bərkiyir, nəticədə litium-ion batareyanın aşağı elektrik keçiriciliyi olur. ● Elektrolit və mənfi elektrod və diafraqma arasında uyğunluq aşağı temperatur mühitində pisləşir. ● Aşağı temperatur şəraitində litium-ion batareyasının mənfi elektrodu ciddi şəkildə çökür və çökmüş metal litium elektrolitlə reaksiyaya girir və məhsulun çökməsi bərk elektrolit interfeysinin (SEI) qalınlığının artması ilə nəticələnir.

● Aşağı temperatur şəraitində litium-ion batareyası azalır və yük ötürmə empedansı (RCT) əhəmiyyətli dərəcədə artır. Litium ion batareyalarına təsir edən aşağı temperatur performans amillərinin müzakirəsi ● Ekspert perspektivi 1: Elektrolin məhlulu litium ion batareyalarının aşağı temperatur göstəricilərinə mühüm təsir göstərir, elektrolitin tərkibi və materializasiya xüsusiyyətləri batareyanın aşağı temperatur göstəricilərinə mühüm təsir göstərir. Batareyanın aşağı temperaturunda problem belədir: elektrolitin viskozitesi böyük olacaq, ion keçirmə sürəti yavaşdır, nəticədə xarici dövrənin elektron miqrasiya sürəti baş verir, buna görə batareya ciddi şəkildə qütbləşir və şarj və boşalma qabiliyyəti kəskin şəkildə azalır.

Xüsusilə aşağı temperaturda şarj edildikdə, litium ionları mənfi elektrodun səthində asanlıqla litium deleqranları əmələ gətirə bilər ki, bu da batareyanın sıradan çıxmasına səbəb olur. Elektrolitin aşağı temperatur performansı elektrolitin öz keçiriciliyinin ölçüsü ilə sıx bağlıdır, elektrik keçiriciliyinin ötürülməsi ionu sürətlidir və aşağı temperaturda daha çox güc tətbiq edilə bilər. Elektrolitdə litium duzları nə qədər çox olarsa, miqrasiyaların sayı nə qədər çox olarsa, keçiricilik bir o qədər yüksək olar.

Yüksək elektrik keçiriciliyi, ion keçiriciliyi nə qədər sürətli olarsa, qütbləşmə nə qədər kiçik olarsa, aşağı temperaturda batareyanın performansı bir o qədər yaxşı olar. Buna görə də, yüksək keçiricilik litium-ion batareyalarının yaxşı aşağı temperatur göstəricilərinə nail olmaq üçün zəruri şərtdir. Elektrolitin elektrik keçiriciliyi elektrolitin tərkibi ilə bağlıdır və həlledicinin özlülüyü elektrolitin elektrik keçiriciliyinin yolunu yaxşılaşdırmaqdır.

Solventin aşağı temperaturda yaxşı axıcılığı ion nəqlinin təminatıdır və aşağı temperaturlu elektrolitdə elektrolit tərəfindən əmələ gələn bərk elektrolit membranı da litium ion keçiriciliyinin açarıdır və RSEI aşağı temperatur mühitində litium ion batareyasının əsas empedansıdır. ● Ekspert rəyi 2: Məhdud litium-ion batareyanın aşağı temperatur performansı aşağı temperaturda LI + diffuziya empedansında kəskin artımdır, lakin SEI filmi deyil. Litium ion batareyasının müsbət elektrod materialının aşağı temperatur xüsusiyyətləri ● 1, laylı strukturun aşağı temperatur xarakteristikası təbəqə quruluşu müsbət elektrod materialı həm bir ölçülü litium ion diffuziya kanalına malikdir, həm də ən erkən kommersiya reklamı olan üçölçülü kanalın struktur sabitliyinə malikdir.

Litium-ion batareya müsbət material. Onun nümayəndəsi maddələrinə LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 və Li (Ni, Co, Mn) O2 və s. Xie Xiaohua və s.

LiCoo2 / MCMB-ni tədqiqat obyektləri kimi istifadə edərək, onun aşağı temperaturlu yükləmə xüsusiyyətlərini sınaqdan keçirin. Nəticələr göstərir ki, temperatur azaldıqca axıdma platforması 3,762V-dən (0°C) 3-ə düşür.

207V (-30 ° C); onun batareyanın ümumi tutumu da 78,98 mA · saatdan (0 ° C) 68,55 mA · saata (-30 ° C) endirilir.

● 2, spinel strukturunun müsbət materialının aşağı temperatur xarakteristikası spinel strukturunun LiMn2O4 müsbət materialı, Co elementi olmadığı üçün, aşağı qiymətə, toksik olmayan üstünlüklərə malikdir. Bununla belə, Mn valent dişli və Mn3+-ın JaHN-Teller effekti struktur qeyri-sabit və geri dönən fərqlər kimi problemlərə səbəb olur. Peng Zhengshun, LiMn2O4 müsbət elektrod materiallarının elektrokimyəvi performansının böyük olduğunu və RCT-nin nümunə kimi istifadə edildiyini ifadə etdi: yüksək temperaturda bərk faza ilə sintez edilən LIMN2O4-ün RCT sol gel metodundan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir və bu fenomen diffuziya əmsallarına implantasiya edilmiş litium ionundadır.

Səbəb əsasən məhsulun kristallıq və morfologiyası üçün müxtəlif sintetik üsullarla bağlıdır. ● 3, fosfat sisteminin aşağı temperatur xüsusiyyətləri müsbət elektrod material LIFEPO4 üçlü material ilə, əla həcmi sabitlik və təhlükəsizlik səbəbiylə cari güc batareya müsbət material əsas orqanıdır. Dəmir fosfatın aşağı temperatur müqaviməti əsasən materialın özünün izolyator olması, elektron keçiriciliyinin aşağı olması, litium-ion diffuziyasının zəif olmasıdır, belə ki, batareyanın daxili müqaviməti artır, qütbləşmə yüksəkdir, batareyanın doldurulması və boşalması bloklanır, buna görə də aşağı temperatur Performans ideal deyil.

Valley Yidi və s., LifePO4-ün aşağı temperaturda yükləmə və boşalma davranışını öyrənərkən, Kulen səmərəliliyi 96% -də 64% və -20 ° C-də 55 ° C-dən 0 ° C-ə qədər, axıdılması gərginliyi isə 55 ° C-dən 3.11V-dir.

-20 ° C-ə çatdırılma 2.62V. XING et al, kəşf, nanokarbon keçirici maddələrin əlavə edilməsindən sonra LiFePO4-ün elektrokimyəvi xassələri azaldı və aşağı temperatur göstəriciləri yaxşılaşdırıldı; modifikasiyadan sonra LiFePO4-ün axıdılması gərginliyi 3.

40 V -25 ° C-də 3,09V-ə düşdü, azalma yalnız 9,12% təşkil etdi; və batareyanın səmərəliliyi 57 idi.

3%, -25 ° C-də nanokarbon olmayan elektrik agentinin 53,4% -dən yüksəkdir. Bu yaxınlarda LIMNPO4 insanların marağına səbəb olmuşdur.

Tədqiqat LIMNPO4-ün yüksək potensiala (4.1V), çirklənməyə, aşağı qiymətə, böyük xüsusi tutuma (170mAh / g) və s. Bununla belə, LIMNPO4-ün LiFePO4-dən daha aşağı ion keçiriciliyinə görə, tez-tez LiMn0 yaratmaq üçün Mn-ni əvəz etmək üçün istifadə olunur.

FE hissəsinin faktiki istifadəsində 8Fe0.2PO4 bərk məhlulu. Litium-ion batareyasının mənfi elektrod materialının aşağı temperatur xüsusiyyətləri müsbət elektrod materialına nisbətən daha ciddidir və litium-ion batareyasının aşağı temperaturda pisləşməsi daha ciddidir, əsasən üç səbəb: ● Aşağı temperaturda yüksək böyüdücü yük və boşalma, batareyanın qütbləşməsi ciddidir, mənfi səth metal Litium əsasən çökdürülür və metalın ümumi reaksiya məhsulu və elektrolit keçiriciliyi yoxdur; Aşağı temperaturdan təsirlənir;.

Aşağı temperaturlu elektrolitik məhlulların tədqiqi litium-ion batareyada Li + ötürülməsi təsirini öz üzərinə götürür və onun ion keçiriciliyi və SEI film formalaşması performansı batareyanın aşağı temperatur göstəricilərinə əhəmiyyətli təsir göstərir. Aşağı temperaturlu elektrolitik məhlulun çox xüsusi olduğu müəyyən edilir, üç əsas göstərici var: ion keçiriciliyi, elektrokimyəvi pəncərələr və elektrod reaktivliyi. Bu üç göstəricinin səviyyəsi əsasən onun tərkib materiallarından asılıdır: həlledici, elektrolit (litium duzu), aşqar.

Buna görə də, elektrolitin hər bir hissəsinin aşağı temperatur göstəricilərinin öyrənilməsi, batareyanın aşağı temperatur göstəricilərini başa düşmək və yaxşılaşdırmaq üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. ● EC əsaslı elektrolit zəncirvari karbonatla müqayisədə aşağı temperatur xüsusiyyətləri, siklik karbonat quruluşu yaxın, güclü, yüksək ərimə nöqtəsi və özlülüyünə malikdir. Bununla belə, həlqəvi quruluşun böyük polaritesi onu çox vaxt böyük dielektrik sabitliyə malik edir.

EC həlledicisi böyük bir dielektrik sabiti, yüksək ion keçiriciliyi, mükəmməl film formalaşması performansına malikdir, həlledici molekulunun birgə daxil edilməsini effektiv şəkildə maneə törədir, belə ki, əvəzsiz bir mövqedir, belə ki, əsasən aşağı temperaturlu elektrolitik məhlul sistemləri böyükdür və sonra qarışıqdır Kiçik molekullu həlledicinin Aşağı ərimə nöqtəsi. ● Litium duzu elektrolitin mühüm tərkib hissəsidir. Litium duzu nəinki məhlulun ion keçiriciliyini yaxşılaşdıra bilər, həm də məhlulda Li+ diffuziya məsafəsini azalda bilər.

Ümumiyyətlə, məhlulda Li + konsentrasiyası nə qədər böyük olarsa, ion keçiriciliyi də bir o qədər yüksək olar. Bununla belə, elektrolitdə litium ion konsentrasiyasının konsentrasiyası xətti korrelyasiya deyil, parabolik xəttdir. Bunun səbəbi, həlledicidə litium ionunun konsentrasiyası, həlledicidə litium duzunun dissosiasiyasından və birləşmənin gücündən asılıdır.

Batareyanın özündən ibarət olması istisna olmaqla, aşağı temperaturlu elektrolitin öyrənilməsi və faktiki əməliyyatda proses amilləri də batareyanın işinə əhəmiyyətli təsir göstərəcəkdir. ● (1) Hazırlıq Prosesi YAQUB və digərləri, elektrod yükünün və örtük qalınlığının LINI0.6CO 0-a təsiri.

2 mn0.2O2 / qrafit batareyanın aşağı temperatur göstəricisi aşkar etdi ki, elektrod yükü nə qədər kiçik olarsa, örtük təbəqəsi bir o qədər nazikdir. Aşağı temperatur göstəricisi nə qədər yaxşı olar. ● (2) Doldurma və boşalma statusu Petzl et al, aşağı temperaturda doldurulma-boşaltma statusunun batareya dövrünün ömrünə təsiri aşkar etdi ki, boşalma dərinliyi daha çox tutum itkisinə səbəb ola bilər və qan dövranının ömrünü azalda bilər.

(3) Litium ion batareyasının aşağı temperatur göstəricilərinə təsir edən səth sahəsi, diyafram, elektrod sıxlığı, elektrodun və elektrolitik məhlulun nəmləndirilməsi və s. Bundan əlavə, materialların və proseslərin qüsurlarının batareyanın aşağı temperatur göstəricilərinə təsirini nəzərə almamaq olmaz. Buna görə də, litium-ion batareyanın aşağı temperaturda işləməsini təmin etmək üçün aşağıdakıları etmək lazımdır: ● (1) nazik və sıx SEI filminin formalaşdırılması; ● (2) Li +-nın aktiv maddədə böyük diffuziya əmsalına malik olduğuna zəmanət verir; ● (3) ) Elektrolit aşağı temperaturda yüksək ion keçiriciliyinə malikdir.

Bundan əlavə, tədqiqat başqa bir yanaşma da götürə bilər və göz başqa bir növ litium-ion batareyaya - tam bərk litium-ion batareyaya çevrilir. Adi litium-ion batareyaları ilə müqayisədə, bütün bərk hallı litium-ion batareyaların, xüsusilə də tam bərk nazik film litium-ion batareyalarının batareyanın aşağı temperaturlarında istifadə olunan tutumun zəifləməsi problemini və dövriyyə təhlükəsizliyi məsələlərini tamamilə həll edəcəyi gözlənilir. Beləliklə, qışda litium batareyaları necə müalicə edirsiniz? 1.

Litium batareyanın təsiri üçün aşağı temperatur mühitində litium batareyanın temperaturunu istifadə etməyin, litium batareyanın temperaturu nə qədər aşağı olarsa, litium batareyanın fəaliyyəti o qədər aşağı olar, bu da birbaşa şarj və boşalma səmərəliliyinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olur, bu da ümumiyyətlə litium batareyaların işidir. Temperatur -20 dərəcə -60 dərəcə arasındadır. Temperatur 0 ° C-dən aşağı olduqda, açıq havada doldurmamağa diqqət yetirin, onu doldura bilərsiniz, batareyanı otağa götürə bilərik (qeyd edin, alışqandan uzaq olun!!!), Temperatur -20 ° C-dən aşağı olduqda, batareya avtomatik olaraq yuxu rejiminə keçəcək və normal istifadə edilə bilməz. Beləliklə, şimal istifadəçisi xüsusilə soyuqdur.

Daxili doldurma şəraiti yoxdur. Batareyanın qalan hissəsindən tam istifadə etmək üçün park etdikdən sonra dərhal günəşi doldurun, şarjı artırın və litiumdan qaçın. 2, müşayiət edən adi qışı inkişaf etdirin, batareya çox aşağı olduqda, biz vaxtında doldurmalıyıq, müşayiət etmək üçün yaxşı bir vərdiş inkişaf etdirməliyik, yadda saxlamalı, qış batareyasına qayıtmaq üçün heç vaxt normal batareyaya əməl etməməliyik.

Qış litium batareyasının aktivliyi azalır, həddindən artıq yüklənməyə səbəb olmaq çox asandır, batareyanın ömrünə yüngül şəkildə təsir edir və yanma qəzasına səbəb olur. Odur ki, qışda dayaz-daaz şəkildə şarj etməyə daha çox diqqət yetirin. Xüsusilə qeyd etmək lazımdır ki, avtomobili uzun müddət park etməyin, həddindən artıq yüklənmədən çəkinin.

3, uzun müddət şarj etməməyi unutmayın, rahat etməyin, avtomobili uzun müddət şarj vəziyyətinə qoyun və edə bilərsiniz. Qışda şarj mühiti 0 ° C-dən az olduqda, şarj edərkən, fövqəladə halların qarşısını almaq, vaxtında işləmək üçün çox uzaqlara getməyin. 4.

Doldurarkən, litium batareyanın aşağı səviyyəli şarj cihazı ilə dolu xüsusi şarj cihazı bazarından istifadə edin, aşağı səviyyəli şarj cihazlarından istifadə edərək batareyanın zədələnməsinə və hətta yanğına səbəb ola bilər. Aşağı qiymətə zəmanət verilməyən məhsullar almayın, qurğuşun-turşu akkumulyator doldurucularından istifadə etməyin; şarj cihazınız istifadə edə bilmirsə, istifadə etməyi dayandırın, itirməyin. 5, batareyanın ömrünə diqqət yetirin, yeni litium batareyanın ömrünün vaxtında dəyişdirilməsi, batareyanın ömrünün müxtəlif növləri, üstəgəl gündəlik istifadə üsulu, batareyanın ömrü bərabər deyil, əgər avtomobil söndürülürsə və ya sonsuzdursa Qısa, lütfən, litium batareyanın təmiri ilə məşğul olan işçi ilə əlaqə saxlayın.

6, qış üçün yaxşı elektrik var, yaz ortasında avtomobil istifadə etmək üçün, uzun bir batareya yoxdursa, batareyanın 50% - 80% doldurmağı xatırlayacaqsınız və onu maşından çıxarın və müntəzəm şarj edin, təxminən bir ay şarj edin. Qeyd: Batareya quru mühitdə saxlanılır. 7.

Batareyanı düzgün yerləşdirin Batareyanı suya batırmayın və ya batareyanı nəmləndirməyin; 7 mərtəbədən çox yığmayın və ya batareyanın istiqamətini ters çevirməyin, litium.