Vinter lithium-ion batteri kapacitet vil blive unfarest, hvorfor er lithium ion batteri "frygt" lav temperatur?

Mwandishi:Iflowpower- Leverandør av bærbar kraftstasjon

Siden de kom på markedet, har lithium-ion-batterier opnået en bred vifte af applikationer med fordelene ved lang levetid, stor specifik kapacitet, ingen hukommelseseffekt. Lav temperatur på lithium-ion-batteriet er lav, alvorlig dæmpning, dårlig cyklusforstørrelsesydelse, åbenlyst lithium-fænomen, deinterlaxing lithium-ubalance osv. Men med den kontinuerlige udvidelse af applikationen er begrænsningen af ​​lav temperatur ydeevne af lithium-ion batterier mere indlysende.

Ifølge rapporter er afladningskapaciteten af ​​lithium-ion-batteriet kun omkring 31,5% ved stuetemperatur ved -20 ° C. Traditionelt lithium-ion batteri driftstemperatur mellem -20 - + 55 ° C.

Men inden for rumfart, elektriske køretøjer osv., kan batteriet fungere korrekt ved -40 ° C. Derfor er det af stor betydning at forbedre lavtemperaturegenskaberne for lithium-ion-batterier.

Faktorer, der begrænser lithium-ion-batteriets ydeevne ved lav temperatur ● I miljøer med lav temperatur øges viskositeten af ​​elektrolytten, endda delvist størknet, hvilket resulterer i en lav elektrisk ledningsevne af lithium-ion-batteriet. ● Kompatibiliteten mellem elektrolytten og den negative elektrode og membranen forringes i omgivelser med lav temperatur. ● Lithium-ion-batteriets negative elektrode under lavtemperaturmiljøer udfældes alvorligt, og det udfældede metallithium reagerer med elektrolytten, og produktaflejringen resulterer i en tykkelsesforøgelse af faststof-elektrolytgrænsefladen (SEI).

● Lithium-ion-batteri under lave temperaturer sænkes, og ladningsoverførselsimpedansen (RCT) øges betydeligt. Diskussion om lavtemperatur-ydeevnefaktorer, der påvirker lithium-ion-batterier ● Ekspertperspektiv 1: Elektrolynopløsning har en vigtig indflydelse på lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batterier, elektrolyttens sammensætning og materialiseringsegenskaber har en vigtig indflydelse på batteriets lavtemperaturydelse. Problemet i batteriets lave temperatur er: elektrolyttens viskositet bliver stor, ionledningshastigheden er langsom, hvilket resulterer i elektronmigreringshastigheden for det eksterne kredsløb, så batteriet er alvorligt polariseret, og opladnings- og afladningskapaciteten har et kraftigt fald.

Især ved lavtemperaturopladning kan lithium-ioner let danne lithium-delegraner på overfladen af ​​den negative elektrode, hvilket resulterer i svigt af batteriet. Elektrolyttens lavtemperaturydelse er tæt forbundet med størrelsen af ​​elektrolyttens egen ledningsevne, transmissionsionen af ​​den elektriske ledningsevne er hurtig, og mere kapacitet kan udøves ved lave temperaturer. Jo flere lithiumsalte i elektrolytten, jo flere migrationer, jo højere ledningsevne.

Høj elektrisk ledningsevne, jo hurtigere ionledningsevne, jo mindre polarisering, jo bedre ydeevne har batteriet ved lav temperatur. Derfor er højere ledningsevne en nødvendig betingelse for at opnå god lavtemperaturydelse af lithium-ion-batterier. Elektrolyttens elektriske ledningsevne er relateret til sammensætningen af ​​elektrolytten, og opløsningsmidlets viskositet skal forbedre elektrolyttens elektriske ledningsevne.

Fluiditeten af ​​opløsningsmidlet er god ved en lav temperatur af opløsningsmidlet er garantien for iontransport, og den faste elektrolytmembran dannet af elektrolytten i lavtemperaturelektrolytten er også en nøgle til lithiumionledning, og RSEI er hovedimpedansen af ​​lithiumionbatteriet i et lavtemperaturmiljø. ● Ekspertudtalelse 2: Begrænset lithium-ion batteri lav temperatur ydeevne er en kraftig stigning i LI + diffusionsimpedans under lav temperatur, men ikke SEI film. Lavtemperaturegenskaber for det positive elektrodemateriale af lithiumionbatteriet ● 1, den lavtemperaturkarakteristiske lagstruktur af det lagdelte struktur positive elektrodemateriale har både en endimensionel lithiumiondiffusionskanal og har den strukturelle stabilitet af den tredimensionelle kanal, som er den tidligste kommercielle kommercielle.

Lithium-ion batteri positivt materiale. Dets repræsentative stoffer omfatter LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 og Li (Ni, Co, Mn) O2 osv. Xie Xiaohua osv.

brug LiCoo2 / MCMB som forskningsobjekter, test dens lavtemperaturladningsegenskaber. Resultaterne viser, at når temperaturen falder, falder udledningsplatformen fra 3.762V (0 °C) til 3.

207V (-30°C); dens samlede batterikapacitet er også reduceret fra 78,98 mA · h (0 ° C) til 68,55 mA · h (-30 ° C).

● 2, den lave temperatur karakteristisk for det positive materiale af spinel struktur spinel struktur LiMn2O4 positive materiale, fordi der ikke er nogen Co element, der er en lav pris, ikke-giftige fordele. Men Mn-valensgearet og JaHN-Teller-effekten af ​​Mn3+, hvilket resulterer i problemer såsom strukturelle ustabile og reversible forskelle. Peng Zhengshun, hvilket indikerer, at den elektrokemiske ydeevne af LiMn2O4 positive elektrodematerialer er stor, og RCT&39;en bruges som et eksempel: RCT&39;en af ​​LIMN2O4 syntetiseret ved højtemperatur fast fase er betydeligt højere end solgelmetoden, og dette fænomen er i lithiumion implanteret på diffusionskoefficienter.

Årsagen er hovedsageligt på grund af forskellige syntetiske metoder til produktets krystallinitet og morfologi. ● 3, lavtemperaturegenskaberne for fosfatsystemets positive elektrodemateriale LIFEPO4 er hoveddelen af ​​det nuværende batteri positive materiale på grund af fremragende volumenstabilitet og sikkerhed, med det ternære materiale. Jernfosfatets lavtemperaturmodstand skyldes hovedsageligt, at materialet selv er isolatoren, elektronledningsevnen er lav, lithiumiondiffusionen er dårlig, så batteriets indre modstand øges, polarisationen er høj, batteriets opladning og afladning er blokeret, så lav temperatur Ydelse er ikke ideel.

Valley Yidi osv., når man studerer opladnings- og afladningsadfærden for LifePO4 ved lave temperaturer, er Kulen-effektiviteten 64% ved 96% og -20°C ved 55°C til 0°C, og udladningsspændingen er fra 55°C 3,11V.

2,62V af levering til -20 °C. XING et al, opdagelse, efter tilsætning af nanocarbon ledende midler, faldt de elektrokemiske egenskaber af LiFePO4, og lavtemperaturydelsen er forbedret; afladningsspændingen af ​​LiFePO4 efter modifikation 3.

40 V faldt til 3,09 V ved -25 ° C, faldet var kun 9,12%; og dens batterieffektivitet var 57.

3%, højere end 53,4% af det ikke-nanocarbon elektriske middel ved -25 °C. For nylig har LIMNPO4 tiltrukket folks interesserede interesser.

Undersøgelsen viste, at LIMNPO4 har høje potentialer (4,1V), ingen forurening, lav pris, stor specifik kapacitet (170mAh/g) osv. Men på grund af den lavere ionledningsevne af LIMNPO4 end LiFePO4, bruges det ofte til at erstatte Mn for at danne en LiMn0.

8Fe0.2PO4 fast opløsning i den faktiske brug af FE-delen. Lavtemperaturegenskaberne for det negative elektrodemateriale i lithium-ion-batteriet er mere alvorlige i forhold til det positive elektrodemateriale, og lavtemperatur-forringelsen af ​​lithium-ion-batteriet er mere alvorlig, hovedsageligt tre årsager: ● Lav temperatur høj forstørrelsesladning og afladning, batteripolarisering er alvorlig, negativ overflademetal Lithium er stort set aflejret elektrolithium, og metalreaktionsproduktet har generelt ikke elektrisk ledningsevne og metallisk ledning; Påvirket af den lave temperatur;.

Undersøgelsen af ​​lavtemperatur-elektrolytiske opløsninger påtager sig effekten af ​​at overføre Li+ i et lithium-ion-batteri, og dets ioniske ledningsevne og SEI-filmdannelsesydelse har betydelig effekt på batteriets lavtemperaturydelse. Det fastslås, at den elektrolytiske lavtemperaturopløsning er meget speciel, der er tre hovedindikatorer: ionisk ledningsevne, elektrokemiske vinduer og elektrodereaktivitet. Niveauet af disse tre indikatorer afhænger i vid udstrækning af dets sammensætningsmaterialer: opløsningsmiddel, elektrolyt (lithiumsalt), additiv.

Derfor er undersøgelsen af ​​lavtemperaturydelsen af ​​hver del af elektrolytten af ​​stor betydning for forståelsen og forbedringen af ​​batteriets lavtemperaturydelse. ● EC-baserede elektrolyt-lavtemperaturegenskaber sammenlignet med kædecarbonat, den cykliske carbonatstruktur er tæt, stærk, har højt smeltepunkt og viskositet. Imidlertid gør den ringformede strukturs store polaritet, at den ofte har en stor dielektrisk konstant.

EC opløsningsmiddel har en stor dielektricitetskonstant, høj ionledningsevne, perfekt filmdannelsesydelse, forhindrer effektivt opløsningsmiddelmolekylet i at blive co-indsat, så det er en uundværlig position, så for det meste lavtemperatur elektrolytiske opløsningssystemer er store, og derefter blandet Lavt smeltepunkt af lille molekyle opløsningsmiddel. ● Lithiumsalt er en vigtig sammensætning af elektrolyt. Lithiumsaltet kan ikke kun forbedre opløsningens ionledningsevne, men også reducere diffusionsafstanden af ​​Li+ i opløsningen.

Generelt gælder det, at jo større Li + koncentrationen i opløsningen er, jo større er ionledningsevnen. Koncentrationen af ​​lithiumionkoncentrationen i elektrolytten er dog ikke lineært korreleret, men er en parabolsk linje. Dette skyldes, at lithiumionkoncentrationen i opløsningsmidlet afhænger af dissociationen af ​​lithiumsaltet i opløsningsmidlet og styrken af ​​associationen.

Undersøgelsen af ​​lavtemperaturelektrolyt bortset fra, at batteriet er sammensat af sig selv, og procesfaktorerne i selve driften vil også have en væsentlig indflydelse på batteriets ydeevne. ● (1) Forberedelsesproces YAQUB et al., indvirkningen af ​​elektrodebelastning og belægningstykkelse på LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / grafitbatteri lav temperatur ydeevne afslørede, at jo mindre elektrodebelastningen er mindre, jo mindre belægningslag er tyndere Jo bedre lav temperatur ydeevne. ● (2) Opladnings- og afladningsstatus Petzl et al, indvirkningen af ​​lavtemperatur-ladnings-afladningsstatus på batteriets cykluslevetid fandt ud af, at når dybden af ​​afladning kan forårsage større kapacitetstab og reducere kredsløbslevetiden.

(3) Overfladearealet, åbningen, elektrodetætheden, befugtningsevnen af ​​elektroden og den elektrolytiske opløsning og lignende, som påvirker lavtemperaturydelsen af ​​lithium-ion-batteriet. Derudover kan indvirkningen af ​​defekter i materialer og processer på batteriets ydeevne ved lav temperatur ikke ignoreres. For at sikre lithium-ion-batteriets ydeevne ved lav temperatur er det derfor nødvendigt at gøre følgende: ● (1) dannelse af en tynd og tæt SEI-film; ● (2) garanterer, at Li+ har en stor diffusionskoefficient i aktivt stof; ● (3) ) Elektrolytten har høj ionledningsevne ved lave temperaturer.

Derudover kan undersøgelsen også tage en anden tilgang, og øjet vendes mod en anden slags lithium-ion-batteri - fuldt solidt lithium-ion-batteri. Sammenlignet med konventionelle lithium-ion-batterier forventes alle solid-state lithium-ion-batterier, især fuld solid tyndfilm lithium-ion-batterier, fuldstændigt at løse kapacitetsdæmpningsproblemet og cyklussikkerhedsproblemer, der bruges ved lave batteritemperaturer. Så hvordan behandler du lithium-batterier om vinteren? 1.

Brug ikke lithiumbatteriets temperatur i lavtemperaturmiljøet for effekten af ​​lithiumbatteriet, jo lavere lithiumbatteriets temperatur er, jo lavere er lithiumbatteriets aktivitet, hvilket direkte fører til en betydelig reduktion i opladnings- og afladningseffektiviteten, hvilket generelt er lithiumbatteriets arbejde Temperaturen er mellem -20 grader -60 grader. Når temperaturen er mindre end 0 ° C, skal du passe på ikke at oplade udendørs, du kan oplade det, vi kan tage batteriet med i rummet (bemærk, hold dig væk fra brændbart!!!), Når temperaturen er under -20 Ved ° C, vil batteriet automatisk gå i dvaletilstand og kan ikke bruges normalt. Så brugeren af ​​nord er særligt kold.

Der er ingen indendørs opladningstilstand. For at udnytte resten af ​​batteriet fuldt ud skal du straks oplade solen efter parkering, for at øge opladningen og undgå lithium. 2, udvikle den ledsagende sædvanlige vinter, når batteriet er for lavt, skal vi foretage rettidig opladning, udvikle en god vane med at ledsage, husk, følg aldrig det normale batteri for at vende tilbage til vinterens batteristrøm.

Vinter lithium batteri aktivitet falder, meget let at forårsage overopladning, let påvirke batteriets levetid og udløse en forbrændingsulykke. Vær derfor mere opmærksom på at lade op på en lavvandet måde om vinteren. Det skal især understreges, at køretøjet ikke skal parkeres i lang tid, undgå overopladning.

3, hold dig ikke væk fra husk ikke at oplade i lang tid, gør det ikke bekvemt, sæt køretøjet i lang tid i ladetilstand, og du kan. Når opladningsmiljøet om vinteren er mindre end 0 ° C, når du oplader, skal du ikke forlade for langt for at forhindre nødsituationer, rettidig håndtering. 4.

Når du oplader, skal du bruge et lithiumbatteris specielle opladermarked fuld af ringere oplader, ved at bruge ringere opladere, kan forårsage batteriskader og endda forårsage brand. Køb ikke billige ikke-garanterede produkter, brug ikke bly-syre batteriopladere; Hvis din oplader ikke kan bruge den, skal du stoppe med at bruge den, ikke tabe. 5, vær opmærksom på batterilevetid, rettidig ændring i ny lithium batterilevetid, forskellige typer batterilevetid, plus daglig brugsmåde, batteriets levetid er ikke ens, hvis bilen er slukket eller uendelig Kort, kontakt venligst lithiumbatterivedligeholdelsespersonale for at håndtere lithiumbatterireparatøren under den korte, kontakt venligst lithiumbatterivedligeholdelsespersonalet.

6, der er en god strøm til vinteren, for at bruge køretøjet midt på foråret, hvis du ikke har et batteri langt langt, vil du huske at lade 50% - 80% af batteriet, og tage det ud af bilen, og lave almindelig opladning, ca. en måned Opladning. Bemærk: Batteriet opbevares i et tørt miljø. 7.

Anbring batteriet korrekt. Nedsænk ikke batteriet i vand, og gør det ikke fugtigt. stable ikke mere end 7 etager, eller vend batteriets retning, lithium.