Ποια είναι η αιτία της χωρητικότητας της μπαταρίας λιθίου;

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Σύμφωνα με αναφορές, η ικανότητα εκφόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι μόνο περίπου 31,5% σε θερμοκρασία δωματίου στους -20 ¡ã C. Θερμοκρασία λειτουργίας παραδοσιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου μεταξύ -20 ~ + 55 ¡ã C.

Αλλά στην κατηγορία της αεροδιαστημικής, τα ηλεκτρικά οχήματα, απαιτούν τη σωστή λειτουργία της μπαταρίας στους -40 ¡ã C. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να βελτιωθούν οι ιδιότητες χαμηλής θερμοκρασίας των μπαταριών ιόντων λιθίου. Σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας, το ιξώδες του ηλεκτρολύτη αυξάνεται, ακόμη και μερικώς στερεοποιημένο, με αποτέλεσμα τη χαμηλή αγωγιμότητα της μπαταρίας ιόντων λιθίου.

Η συμβατότητα μεταξύ του ηλεκτρολύτη και του αρνητικού ηλεκτροδίου και του διαφράγματος επιδεινώνεται σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας. Το αρνητικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας ιόντων λιθίου σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας κατακρημνίστηκε σοβαρά και το κατακρημνισμένο μεταλλικό λίθιο αντέδρασε με έναν ηλεκτρολύτη και η εναπόθεση του προϊόντος προκάλεσε πάχος διεπαφής στερεού ηλεκτρολύτη (SEI). Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας μειώνουν το εσωτερικό σύστημα διάχυσης της δραστικής ουσίας, η αντίσταση μεταφοράς φορτίου (RCT) αυξάνεται σημαντικά.

Προοπτική ειδικού 1: Το διάλυμα ηλεκτρολύνης επηρεάζει την απόδοση των μπαταριών ιόντων λιθίου σε χαμηλή θερμοκρασία, η σύνθεση και οι ιδιότητες υλοποίησης του ηλεκτρολύτη έχουν αρνητική επίδραση στην απόδοση της μπαταρίας σε χαμηλή θερμοκρασία. Το πρόβλημα στην επιφάνεια της μπαταρίας είναι: το ιξώδες του ηλεκτρολύτη θα γίνει μεγάλο, η αγωγιμότητα των ιόντων είναι αργή, με αποτέλεσμα την ταχύτητα μετανάστευσης ηλεκτρονίων του εξωτερικού κυκλώματος, οπότε η μπαταρία έχει πολωθεί έντονα και η ικανότητα φόρτισης και εκφόρτισης μειώνεται απότομα. Ειδικά κατά τη φόρτιση σε χαμηλή θερμοκρασία, τα ιόντα λιθίου μπορούν εύκολα να σχηματίσουν δεγρανές λιθίου στην επιφάνεια του αρνητικού ηλεκτροδίου, με αποτέλεσμα την αστοχία της μπαταρίας.

Η απόδοση του ηλεκτρολύτη σε χαμηλή θερμοκρασία σχετίζεται στενά με το μέγεθος της ίδιας της αγωγιμότητας του ηλεκτρολύτη, το ιόν μετάδοσης της ηλεκτρικής αγωγιμότητας είναι γρήγορη και μπορεί να ασκηθεί μεγαλύτερη χωρητικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες. Όσο περισσότερα άλατα λιθίου στον ηλεκτρολύτη, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των μεταναστεύσεων, τόσο μεγαλύτερη είναι η αγωγιμότητα. Υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, όσο πιο γρήγορη είναι η αγωγιμότητα ιόντων, όσο μικρότερη είναι η πόλωση, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση της μπαταρίας σε χαμηλή θερμοκρασία.

Επομένως, η υψηλότερη αγωγιμότητα είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την επίτευξη καλής απόδοσης σε χαμηλές θερμοκρασίες των μπαταριών ιόντων λιθίου. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του ηλεκτρολύτη σχετίζεται με τη σύνθεση του ηλεκτρολύτη και το ιξώδες του διαλύτη είναι να βελτιώσει την οδό της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του ηλεκτρολύτη. Η ρευστότητα του διαλύτη είναι καλή σε χαμηλή θερμοκρασία του διαλύτη είναι η εγγύηση μεταφοράς ιόντων και η μεμβράνη στερεού ηλεκτρολύτη που σχηματίζεται από τον ηλεκτρολύτη στη χαμηλή θερμοκρασία είναι επίσης κλειδί για να επηρεάσει την αγωγιμότητα ιόντων λιθίου και το RSEI είναι μια σφιχτή αντίσταση μπαταρίας ιόντων λιθίου σε περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας.

Ειδικός 2: Γευστικοί παράγοντες για τον περιορισμό της απόδοσης σε χαμηλές θερμοκρασίες των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι οι χαμηλές θερμοκρασίες, η νέα αντίσταση διάχυσης Li +, αλλά όχι το φιλμ SEI. Η πολυεπίπεδη δομή έχει και ένα μονοδιάστατο κανάλι διάχυσης ιόντων λιθίου, το οποίο έχει μια τρισδιάστατη σταθερότητα δομής καναλιού και είναι το πρώτο εμπορικό υλικό θετικό για μπαταρία ιόντων λιθίου. Οι αντιπροσωπευτικές του ουσίες περιλαμβάνουν LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 και Li (Ni, Co, Mn) O2, π.χ.