Talvine liitium-ioonaku võimsus muutub ebaharilikumaks, miks on liitiumioonaku "hirm" madal temperatuur?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Alates turuletulekust on liitiumioonakud saanud laias valikus rakendusi, mille eelisteks on pikk kasutusiga, suur erimaht, mäluefekti puudumine. Liitiumioonaku madal temperatuur on madal, tugev sumbumine, halb tsükli suurenduse jõudlus, ilmne liitiuminähtus, lõdvestav liitiumi tasakaalustamatus jne. Rakenduse pideva laienemise korral on liitiumioonakude madala temperatuuriga jõudluse piiramine aga ilmsem.

Aruannete kohaselt on liitiumioonaku tühjendusvõime toatemperatuuril -20 ° C juures vaid umbes 31,5%. Traditsiooniline liitiumioonaku töötemperatuur vahemikus -20 - + 55 °C.

Kuid lennunduse, elektrisõidukite jms valdkonnas võib aku korralikult töötada -40 ° C juures. Seetõttu on liitiumioonakude madala temperatuuriga omaduste parandamine väga oluline.

Liitiumioonaku madala temperatuuriga jõudlust piiravad tegurid ● Madala temperatuuriga keskkondades suureneb elektrolüüdi viskoossus, isegi osaliselt tahkunud, mille tulemuseks on liitiumioonaku madal elektrijuhtivus. ● Madala temperatuuriga keskkonnas on elektrolüüdi ja negatiivse elektroodi ning membraani ühilduvus halvenenud. ● Liitiumioonaku negatiivne elektrood madala temperatuuriga keskkondades sadestub tugevalt ja sadestunud metallliitium reageerib elektrolüüdiga ning toote sadestumine põhjustab tahkiselektrolüüdi liidese (SEI) paksuse suurenemist.

● Liitiumioonaku madala temperatuuriga keskkonnas langetatakse ja laengu ülekandetakistus (RCT) suureneb oluliselt. Arutelu liitiumioonakusid mõjutavate madala temperatuuriga jõudlustegurite üle ● 1. eksperdi vaatenurk: elektrolüünilahusel on oluline mõju liitiumioonakude madalal temperatuuril toimimisele, elektrolüüdi koostisel ja materialiseerumisomadustel on oluline mõju aku madalal temperatuuril toimimisele. Aku madala temperatuuri probleem on järgmine: elektrolüüdi viskoossus muutub suureks, ioonide juhtivuse kiirus on aeglane, mille tulemuseks on välise vooluringi elektronide migratsiooni kiirus, mistõttu aku on tugevalt polariseeritud ning laadimis- ja tühjendusvõimsus on järsult vähenenud.

Eriti madalal temperatuuril laadimisel võivad liitiumioonid kergesti moodustada negatiivse elektroodi pinnale liitiumi delegraane, mille tulemuseks on aku rike. Elektrolüüdi madalatemperatuuriline jõudlus on tihedalt seotud elektrolüüdi omajuhtivuse suurusega, elektrijuhtivuse ülekandeioon on kiire ja madalatel temperatuuridel saab rakendada rohkem võimsust. Mida rohkem on elektrolüüdis liitiumisoolasid, seda suurem on migratsioonide arv, seda suurem on juhtivus.

Kõrge elektrijuhtivus, mida kiirem on ioonide juhtivus, mida väiksem on polarisatsioon, seda parem on aku jõudlus madalal temperatuuril. Seetõttu on liitiumioonakude hea madala temperatuuriga töövõime saavutamiseks vajalik tingimus kõrgem juhtivus. Elektrolüüdi elektrijuhtivus on seotud elektrolüüdi koostisega ja lahusti viskoossus peab parandama elektrolüüdi elektrijuhtivuse rada.

Lahusti voolavus on lahusti madalal temperatuuril hea ioonide transpordi tagatis ja madala temperatuuriga elektrolüüdis oleva elektrolüüdi poolt moodustatud tahke elektrolüüdi membraan on ka liitiumioonide juhtivuse võti ning RSEI on liitiumioonaku peamine takistus madala temperatuuriga keskkonnas. ● Ekspertarvamus 2: Liitiumioonaku piiratud jõudlus madalal temperatuuril on LI + difusioonitakistuse järsk tõus madalal temperatuuril, kuid mitte SEI-kile. Liitiumioonaku positiivse elektroodi materjali madala temperatuuri omadused ● 1, kihilise struktuuriga positiivse elektroodi materjali madala temperatuuri iseloomulik kihi struktuur on nii ühemõõtmeline liitiumioonide difusioonikanal kui ka kolmemõõtmelise kanali struktuurne stabiilsus, mis on varaseim kaubanduslik kaubik.

Liitiumioonaku positiivne materjal. Selle tüüpiliste ainete hulka kuuluvad LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 ja Li (Ni, Co, Mn) O2 jne. Xie Xiaohua jne.

kasutada LiCoo2 / MCMB-d uurimisobjektidena, testides selle madala temperatuuriga laadimisomadusi. Tulemused näitavad, et kui temperatuur langeb, langeb tühjendusplatvorm 3,762 V-lt (0 ° C) 3-le.

207 V (-30 °C); selle aku kogumaht on samuti vähenenud 78,98 mA · h (0 °C) tasemelt 68,55 mA · h (-30 °C).

● 2, spinelli struktuuri positiivse materjali madal temperatuur, mis on iseloomulik spinelli struktuuri LiMn2O4 positiivsele materjalile, kuna puudub Co-element, on madalad kulud, mittetoksilised eelised. Kuid Mn valentsi käik ja Mn3 + JaHN-Telleri efekt, mille tulemuseks on sellised probleemid nagu struktuursed ebastabiilsed ja pöörduvad erinevused. Peng Zhengshun, mis näitab, et LiMn2O4 positiivsete elektroodide materjalide elektrokeemiline jõudlus on suur ja näitena kasutatakse RCT-d: kõrge temperatuuriga tahke faasiga sünteesitud LIMN2O4 RCT on oluliselt kõrgem kui soolgeeli meetodil ja see nähtus on liitiumioonides, mis on implanteeritud difusioonikoefitsientidele.

Põhjuseks on peamiselt erinevad sünteetilised meetodid toote kristallilisuse ja morfoloogia määramiseks. ● 3, fosfaatsüsteemi positiivse elektroodi materjali LIFEPO4 madala temperatuuri omadused on praeguse võimsusega aku positiivse materjali põhiosa tänu suurepärasele mahu stabiilsusele ja ohutusele koos kolmekomponentse materjaliga. Raudfosfaadi vastupidavus madalale temperatuurile tuleneb peamiselt sellest, et materjal ise on isolaator, elektronide juhtivus on madal, liitiumioonide difusioon on halb, nii et aku sisetakistus suureneb, polarisatsioon on kõrge, aku laadimine ja tühjenemine on blokeeritud, nii et madala temperatuuri jõudlus pole ideaalne.

Valley Yidi jne LifePO4 laadimis- ja tühjenemiskäitumist madalatel temperatuuridel uurides on Kuleni efektiivsus 64% temperatuuril 96% ja -20 ° C temperatuuril 55 ° C kuni 0 ° C ning tühjenduspinge on alates 55 ° C 3,11 V.

2,62 V tarnimisel kuni -20 ° C. XING et al., avastus, et pärast nanosüsiniku juhtivate ainete lisamist vähenesid LiFePO4 elektrokeemilised omadused ja paranesid madalal temperatuuril toimimine; LiFePO4 tühjenduspinge pärast modifikatsiooni 3.

40 V langes -25 ° C juures 3,09 V-ni, langus oli vaid 9,12%; ja selle aku kasutegur oli 57.

3%, üle 53,4% mitte-nano-süsiniku elektrilisest ainest temperatuuril -25 °C. Viimasel ajal on LIMNPO4 äratanud inimeste huvi.

Uuringust selgus, et LIMNPO4 on suure potentsiaaliga (4,1V), saastevaba, madal hind, suur erivõimsus (170mAh/g) jne. Kuid LIMNPO4 madalama ioonijuhtivuse tõttu kui LiFePO4 kasutatakse seda sageli Mn asendamiseks LiMn0 moodustamiseks.

8Fe0,2PO4 tahke lahus FE osa tegelikul kasutamisel. Liitiumioonaku negatiivse elektroodi materjali madala temperatuuri omadused on positiivse elektroodi materjaliga võrreldes tõsisemad ja liitiumioonaku madala temperatuuri halvenemine on tõsisem, peamiselt kolmel põhjusel: ● Madala temperatuuri suure suurendusega laeng ja tühjenemine, aku polarisatsioon on tõsine, negatiivse pinnaga metall Liitium on suures osas sadestatud ning metalli liitiumi ja elektroodi reaktsioonisaadusel puudub üldiselt elektrijuhtivus; Mõjutatud madalast temperatuurist;.

Madala temperatuuriga elektrolüütiliste lahuste uurimine hõlmab Li + ülekandmist liitiumioonakudesse ning selle ioonjuhtivus ja SEI-kile moodustamise jõudlus mõjutavad oluliselt aku madala temperatuuri jõudlust. On kindlaks tehtud, et madala temperatuuriga elektrolüütiline lahus on väga eriline, seal on kolm peamist näitajat: ioonjuhtivus, elektrokeemilised aknad ja elektroodide reaktsioonivõime. Nende kolme näitaja tase sõltub suuresti selle koostisainetest: lahusti, elektrolüüt (liitiumisool), lisand.

Seetõttu on elektrolüüdi iga osa madala temperatuuriga jõudluse uurimine väga oluline aku madala temperatuuriga jõudluse mõistmiseks ja parandamiseks. ● EC-põhise elektrolüüdi madala temperatuuri omadused võrreldes ahelkarbonaadiga, tsükliline karbonaadi struktuur on tihe, tugev, kõrge sulamistemperatuuri ja viskoossusega. Rõngakujulise struktuuri suur polaarsus muudab selle aga sageli suure dielektrilise konstandi.

EÜ lahustil on suur dielektriline konstant, kõrge ioonijuhtivus, täiuslik kile moodustamise jõudlus, takistab tõhusalt lahusti molekuli koos sisestamist, nii et see on asendamatu asend, nii et enamasti on madala temperatuuriga elektrolüütiliste lahuste süsteemid suured ja seejärel segatakse väikese molekuliga lahusti madal sulamistemperatuur. ● Liitiumisool on oluline elektrolüüdi koostis. Liitiumisool ei saa mitte ainult parandada lahuse ioonjuhtivust, vaid ka vähendada Li + difusioonikaugust lahuses.

Üldiselt, mida suurem on Li + kontsentratsioon lahuses, seda suurem on iooni juhtivus. Liitiumioonide kontsentratsioon elektrolüüdis ei ole aga lineaarses korrelatsioonis, vaid on paraboolne joon. Seda seetõttu, et liitiumioonide kontsentratsioon lahustis sõltub liitiumisoola dissotsiatsioonist lahustis ja seose tugevusest.

Madala temperatuuriga elektrolüüdi uurimine, välja arvatud see, et aku koosneb iseenesest, ja tegeliku töö protsessi tegurid mõjutavad samuti oluliselt aku jõudlust. ● (1) Ettevalmistusprotsess YAQUB jt, elektroodi koormuse ja katte paksuse mõju LINI0.6CO 0-le.

2 mn0,2O2 / grafiitpatarei madala temperatuuri jõudlus näitas, et mida väiksem on elektroodi koormus, seda väiksem on kattekiht, mida õhem on seda parem on madala temperatuuri jõudlus. ● (2) Laadimis- ja tühjenemise olek Petzl jt avastasid madala temperatuuri laadimise ja tühjenemise oleku mõju aku tsükli kestusele, et kui tühjenemise sügavus võib põhjustada suuremat võimsuse kadu ja vähendada vereringe eluiga.

(3) Pindala, ava, elektroodi tihedus, elektroodi ja elektrolüütilise lahuse märguvus jms, mis mõjutavad liitiumioonaku madala temperatuuri jõudlust. Lisaks ei saa ignoreerida materjalide ja protsesside defektide mõju aku madalal temperatuuril toimimisele. Seetõttu tuleb liitiumioonaku madala temperatuuritalitluse tagamiseks teha järgmist: ● (1) moodustada õhuke ja tihe SEI-kile; ● (2) tagab, et Li + on toimeaines suure difusioonikoefitsiendiga; ● (3) ) Elektrolüüdil on kõrge ioonijuhtivus madalatel temperatuuridel.

Lisaks võib uuring võtta ka teistsuguse lähenemise ning pilk pööratakse teist tüüpi liitiumioonakudele – täistahke liitiumioonakule. Võrreldes tavaliste liitiumioonakudega, eeldatakse, et kõik tahkis-liitiumioonakud, eriti täistahke õhukese kilega liitiumioonakud, lahendavad täielikult aku madalatel temperatuuridel kasutatava võimsuse nõrgenemise ja tsükli ohutusega seotud probleemid. Kuidas siis liitiumakusid talvel kohtlete? 1.

Ärge kasutage liitiumaku temperatuuri madala temperatuuriga keskkonnas liitiumaku mõju jaoks, mida madalam on liitiumaku temperatuur, seda madalam on liitiumaku aktiivsus, mis toob otseselt kaasa laadimise ja tühjenemise efektiivsuse olulise vähenemise, mis on üldiselt liitiumakude töö Temperatuur on vahemikus -20 kraadi kuni 60 kraadi. Kui temperatuur on alla 0 ° C, olge ettevaatlik, et mitte õues laadida, saate seda laadida, saame aku tuppa kaasa võtta (pange tähele, hoidke tuleohtlikest kohtadest eemale!!!), Kui temperatuur on alla -20 ° C juures, lülitub aku automaatselt puhkeolekusse ja seda ei saa tavapäraselt kasutada. Nii et põhja kasutajal on eriti külm.

Siseruumides laadimise tingimus puudub. Ülejäänud aku täielikuks ärakasutamiseks laadige pärast parkimist kohe päikese käes, laadimise suurendamiseks ja liitiumi vältimiseks. 2, arendada kaasnevat tavalist talve, kui aku on liiga madal, peame laadima õigeaegselt, kujundama kaasaskäimise hea harjumuse, pidage meeles, ärge kunagi järgige tavalist akut, et naasta talvel akutoite juurde.

Talvine liitiumaku aktiivsus väheneb, väga lihtne põhjustada ülelaadimist, mõjutab kergelt aku kasutusaega ja põhjustab põlemisõnnetuse. Seetõttu pöörake talvel rohkem tähelepanu madalale-madalale laadimisele. Eriti tuleb tähelepanu pöörata, ärge pargige sõidukit pikaks ajaks, vältige ülelaadimist.

3, ärge hoidke eemale pidage meeles, et ärge laadige pikka aega, ärge muutke seda mugavaks, pange sõiduk pikaks ajaks laadimisolekusse ja saate. Kui laadimiskeskkond talvel on alla 0 ° C, ärge jätke laadimise ajal liiga kaugele, et vältida hädaolukordi, õigeaegne käsitsemine. 4.

Laadimisel kasutage liitiumaku spetsiaalset laadijate turgu, mis on täis kehvema kvaliteediga laadijaid, kehvemate laadijate kasutamine võib akut kahjustada ja isegi tulekahju põhjustada. Ärge ostke madala hinnaga tooteid, millel pole garantiid, ärge kasutage pliiakulaadijaid; kui teie laadija ei saa seda kasutada, lõpetage selle kasutamine, ärge kaotage. 5, pöörake tähelepanu aku tööeale, uue liitiumaku eluea õigeaegsele muutmisele, erinevat tüüpi aku kasutusiga, pluss igapäevane kasutusviis, aku eluiga ei ole võrdne, kui auto on välja lülitatud või lõputult Lühike, võtke ühendust liitiumaku hoolduspersonaliga, et lühise ajal liitiumaku remondimeest käsitseda, võtke ühendust liitiumaku hoolduspersonaliga.

6, talveks on hea elekter olemas, et keset kevadet sõidukit kasutada, kui akut ei ole kauaks, siis tuleb meeles pidada 50% - 80% aku laadimist ja autost väljavõtmist ning regulaarset laadimist, ca kuu aega Laadimine. Märkus. Akut hoitakse kuivas keskkonnas. 7.

Asetage aku õigesti. Ärge kastke akut vette ega tehke akut niiskeks; Ärge asetage virna rohkem kui 7 korrust ega pöörake aku suunda, liitium.