Neguko litio-ioizko bateriaren edukiera unfarest bihurtuko da, zergatik da litio-ioizko bateria "beldurra" tenperatura baxua?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

Merkatuan sartu zirenetik, litio-ioizko bateriak aplikazio sorta zabala lortu dute bizitza luzea, gaitasun espezifiko handia, memoria efekturik ez duten abantailekin. Litio-ioizko bateriaren tenperatura baxua baxua da, atenuazio larria, zikloaren handitze-errendimendu eskasa, litio-fenomeno nabaria, litio desoreka desinterlaxatzea, etab. Hala ere, aplikazioaren etengabeko hedapenarekin, litio-ioizko baterien tenperatura baxuko errendimenduaren murrizketa nabarmenagoa da.

Txostenen arabera, litio-ioizko bateriaren deskarga-gaitasuna % 31,5 ingurukoa baino ez da giro-tenperaturan -20 ºC-tan. Litio-ioizko bateriaren funtzionamendu-tenperatura tradizionala -20 - + 55 °C artean.

Baina aeroespazialaren, ibilgailu elektrikoen, etab. alorretan, bateria ondo funtziona dezake -40 º C-tan. Hori dela eta, garrantzi handia du litio ioizko baterien tenperatura baxuko propietateak hobetzea.

Litio-ioizko bateriaren tenperatura baxuko errendimendua mugatzen duten faktoreak ● Tenperatura baxuko inguruneetan, elektrolitoaren biskositatea handitzen da, partzialki solidotuta ere, eta ondorioz, litio-ioizko bateriaren eroankortasun elektriko baxua da. ● Elektrolitoaren eta elektrodo negatiboaren eta diafragmaren arteko bateragarritasuna hondatzen da tenperatura baxuko ingurunean. ● Tenperatura baxuko inguruneetan litio-ioizko bateriaren elektrodo negatiboa oso hauspetatzen da, eta hauspeatutako metal litioa elektrolitoarekin erreakzionatzen da, eta produktuaren deposizioaren ondorioz, egoera solidoko elektrolitoen interfazea (SEI) lodiera handitzen da.

● Tenperatura baxuko ingurunean litio-ioizko bateria jaisten da eta karga-transferentzia inpedantzia (RCT) nabarmen handitzen da. Litio ioizko bateriei eragiten dieten tenperatura baxuko errendimendu-faktoreei buruzko eztabaida ● 1. perspektiba aditua: Electrolyne irtenbideak eragin handia du litio ioizko baterien tenperatura baxuko errendimenduan, elektrolitoaren konposizio eta materializazio propietateek eragin handia dute bateriaren tenperatura baxuko errendimenduan. Bateriaren tenperatura baxuko arazoa hau da: elektrolitoaren biskositatea handia izango da, ioi-eroalearen abiadura motela da, kanpoko zirkuituaren elektroien migrazio-abiaduraren ondorioz, bateria oso polarizatuta dago eta karga eta deskarga gaitasunak beherakada handia du.

Batez ere, tenperatura baxuko kargatzean, litio ioiek erraz sor ditzakete litio delegranes elektrodo negatiboaren gainazalean, bateriaren hutsegitearen ondorioz. Elektrolitoaren tenperatura baxuko errendimendua elektrolitoaren eroankortasunaren tamainarekin oso lotuta dago, eroankortasun elektrikoaren transmisio-ioia azkarra da eta tenperatura baxuetan gaitasun gehiago egin daiteke. Zenbat eta litio gatz gehiago elektrolitoan, zenbat eta migrazio kopuru handiagoa, orduan eta eroankortasun handiagoa izango da.

Eroankortasun elektriko handia, zenbat eta azkarragoa izan ioi-eroankortasuna, orduan eta polarizazio txikiagoa, orduan eta errendimendu hobea izango du bateriak tenperatura baxuan. Beraz, eroankortasun handiagoa beharrezkoa da litio ioizko baterien tenperatura baxuko errendimendu ona lortzeko. Elektrolitoaren eroankortasun elektrikoa elektrolitoaren konposizioarekin erlazionatuta dago, eta disolbatzailearen biskositatea elektrolitoaren eroankortasun elektrikoaren bidea hobetzea da.

Disolbatzailearen jariakortasuna ona da disolbatzailearen tenperatura baxuan ioien garraioaren bermea da, eta tenperatura baxuko elektrolitoan elektrolitoak osatutako elektrolito mintza solidoa litio ioiaren eroapenerako gakoa ere bada, eta RSEI litio ioi bateriaren inpedantzia nagusia da tenperatura baxuko ingurune batean. ● Adituen iritzia 2: Litio-ioizko bateriaren tenperatura baxuko errendimendu mugatua LI + difusio-inpedantzia handitzen da tenperatura baxuan, baina ez SEI filma. Litio-ioizko bateriaren elektrodo positiboaren materialaren tenperatura baxuko ezaugarriak ● 1, geruzadun egituraren elektrodo positiboko materialaren tenperatura baxuko ezaugarri geruza-egiturak dimentsio bakarreko litio-ioi-difusio-kanal bat du, eta hiru dimentsioko kanalaren egitura-egonkortasuna du, hau da, merkataritza-komertzial goiztiarrena.

Litio-ioizko bateriaren material positiboa. Bere substantzia adierazgarrien artean LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 eta Li (Ni, Co, Mn) O2, etab. Xie Xiaohua, etab.

erabili LiCoo2 / MCMB ikerketa-objektu gisa, tenperatura baxuko kargaren ezaugarriak probatuz. Emaitzek erakusten dute tenperatura jaisten den heinean, deskarga-plataforma 3,762 V-tik (0 º C) 3-ra jaisten dela.

207V (-30 º C); bere bateriaren guztizko ahalmena ere 78,98 mA · h (0 ° C) izatetik 68,55 mA · h (-30 ° C) izatera murrizten da.

● 2, espinelaren egituraren material positiboaren tenperatura baxuko ezaugarria LiMn2O4 material positiboa, Co elementurik ez dagoelako, kostu baxua eta abantaila ez-toxikoak daude. Hala ere, Mn balentzia-engranajea eta Mn3 +-ren JaHN-Teller efektua, egiturazko ezegonkorrak eta alde itzulgarriak bezalako arazoak sortzen dituzte. Peng Zhengshun, LiMn2O4 elektrodo positiboko materialen errendimendu elektrokimikoa handia dela adieraziz, eta RCT erabiltzen da adibide gisa: tenperatura altuko fase solidoaren bidez sintetizatutako LIMN2O4 RCT-a sol gel metodoa baino nabarmen handiagoa da, eta fenomeno hau litio ioietan dago inplantatutako difusio-koefizienteetan.

Arrazoia, batez ere, produktuaren kristalintasunari eta morfologiari buruzko metodo sintetiko desberdinei zor zaie. ● 3, fosfato-sistemaren elektrodo positiboaren materialaren tenperatura baxuko ezaugarriak LIFEPO4 egungo potentziako bateriaren material positiboaren gorputz nagusia da, bolumen-egonkortasun eta segurtasun bikainagatik, material ternarioarekin. Burdin fosfatoaren tenperatura baxuko erresistentzia materiala bera isolatzailea delako, elektroi-eroankortasuna baxua delako, litio-ioiaren difusioa eskasa delako, bateriaren barne-erresistentzia handitzen da, polarizazioa handia da, bateriaren karga eta deskarga blokeatzen direlako, beraz, tenperatura baxua Errendimendua ez da aproposa.

Valley Yidi, etab., LifePO4-ren karga eta deskarga-portaera tenperatura baxuetan aztertzean, Kulen-en eraginkortasuna% 64koa da 96%-n eta -20 º C 55 º C-tik 0 º C-ra, eta deskarga-tentsioa 55 º C-tik 3.11V-koa da.

2,62 V -20 °C-ra entregatzeko. XING et al, aurkikuntza, nanokarbonoko agente eroaleak gehitu ondoren, LiFePO4-ren propietate elektrokimikoak gutxitu egin ziren eta tenperatura baxuko errendimendua hobetzen da; LiFePO4-ren deskarga-tentsioa 3. aldaketaren ondoren.

40 V 3.09V-ra jaitsi zen -25 º C-tan, jaitsiera % 9.12 baino ez zen; eta bere bateriaren eraginkortasuna 57 zen.

% 3, nanokarbonoa ez den agente elektrikoaren % 53,4 baino handiagoa -25 ºC-tan. Duela gutxi, LIMNPO4-k jendearen interesak erakarri ditu.

Ikerketaren arabera, LIMNPO4 potentzial handiak (4.1V), kutsadurarik ez, prezio baxua, gaitasun espezifiko handia (170mAh / g), etab. Hala ere, LIMNPO4 LiFePO4 baino ioi-eroankortasun txikiagoa dela eta, askotan Mn ordezkatzeko erabiltzen da LiMn0 bat sortzeko.

8Fe0.2PO4 disoluzio solidoa FE zatiaren benetako erabileran. Litio-ioizko bateriaren elektrodo negatiboko materialaren tenperatura baxuko ezaugarriak larriagoak dira elektrodo positiboarekin alderatuta, eta litio-ioizko bateriaren tenperatura baxuko hondatzea larriagoa da, batez ere hiru arrazoi: ● Tenperatura baxuko handitze handiko karga eta deskarga, bateriaren polarizazioa larria da, gainazaleko metal negatiboa Litioa metatzen da neurri handi batean, eta metalezko litioaren erreakzio produktuak ez du orokorrean eroankortasun elektrikorik; Tenperatura baxuak eraginda;.

Tenperatura baxuko soluzio elektrolitikoen azterketak Li + ioizko bateria batean transferitzearen eragina hartzen du, eta bere eroankortasun ionikoak eta SEI filmaren eraketa errendimenduak eragin handia dute bateriaren tenperatura baxuko errendimenduan. Tenperatura baxuko disoluzio elektrolitikoa oso berezia dela zehazten da, hiru adierazle nagusi daude: eroankortasun ionikoa, leiho elektrokimikoak eta elektrodoen erreaktibitatea. Hiru adierazle horien maila bere konposizio-materialen menpe dago neurri handi batean: disolbatzailea, elektrolitoa (litio gatza), gehigarria.

Hori dela eta, elektrolitoaren zati bakoitzaren tenperatura baxuko errendimenduaren azterketak garrantzi handia du bateriaren tenperatura baxuko errendimendua ulertzeko eta hobetzeko. ● EC oinarritutako elektrolito tenperatura baxuko ezaugarriak kate karbonatoarekin alderatuta, karbonato ziklikoaren egitura hurbila, sendoa da, urtze-puntu eta biskositate altua du. Hala ere, egitura eraztunaren polaritate handiak konstante dielektriko handia izan ohi du.

EC disolbatzaileak konstante dielektriko handia du, ioi-eroankortasun handia, filma eratzeko errendimendu perfektua, eraginkortasunez saihesten du disolbatzaile molekula batera txertatzea, ezinbesteko posizioa izan dadin, batez ere tenperatura baxuko disoluzio elektrolitikoko sistemak handiak izan daitezen, eta gero nahastu molekula txikiko disolbatzaileen fusio-puntu baxua. ● Litio gatza elektrolitoaren konposizio garrantzitsua da. Litio-gatzak disoluzioaren eroankortasun ionikoa hobetzeaz gain, disoluzioaren Li +-ren difusio-distantzia ere murriztu dezake.

Oro har, zenbat eta Li + kontzentrazio handiagoa izan disoluzioan, orduan eta ioi-eroankortasun handiagoa izango da. Hala ere, elektrolitoan litio ioiaren kontzentrazioa ez dago linealki erlazionatuta, lerro parabolikoa baizik. Hau da, disolbatzailearen litio-ioiaren kontzentrazioa disolbatzailearen litio-gatzaren disoziazioaren eta elkartzearen indarraren araberakoa baita.

Tenperatura baxuko elektrolitoaren azterketak bateria berez osatuta dagoela izan ezik, eta benetako funtzionamenduko prozesu-faktoreek ere eragin handia izango dute bateriaren errendimenduan. ● (1) Prestaketa prozesua YAQUB et al, elektrodoen kargaren eta estalduraren lodieraren eragina LINI0.6CO 0-n.

2 mn0.2O2 / grafitozko bateriaren tenperatura baxuko errendimenduak agerian utzi zuen zenbat eta elektrodoen karga txikiagoa izan, orduan eta estaldura geruza gutxiago meheagoa da tenperatura baxuko errendimendua hobea dela. ● (2) Karga- eta deskarga-egoera Petzl et al, tenperatura baxuko karga-deskarga-egoeraren eragina bateriaren zikloaren bizitzan aurkitu zuten deskargaren sakonerak gaitasun-galera handiagoa eragin dezakeela eta zirkulazio-bizitza murrizten duela.

(3) Azalera, irekidura, elektrodoaren dentsitatea, elektrodoaren hezegarritasuna eta disoluzio elektrolitikoa eta antzekoak, litio ioi bateriaren tenperatura baxuko errendimenduari eragiten diotenak. Horrez gain, ezin da alde batera utzi materialen eta prozesuen akatsek bateriaren tenperatura baxuko errendimenduan duten eragina. Hori dela eta, litio-ioizko bateriaren tenperatura baxuko errendimendua bermatzeko, honako hau egin behar da: ● (1) SEI film mehe eta trinko bat osatzea; ● (2) Li + substantzia aktiboan difusio-koefiziente handia duela bermatzen du; ● (3) ) Elektrolitoak ioi-eroankortasun handia du tenperatura baxuetan.

Horrez gain, azterketak beste ikuspegi bat ere har dezake, eta begia litio-ioizko bateria mota batera jotzen du: litio-ioizko bateria solido osoa. Litio-ioizko bateria konbentzionalekin alderatuta, egoera solidoko litio-ioizko bateria guztiek, batez ere film mehe solido osoko litio-ioizko bateriak, guztiz konpontzea espero da bateriaren tenperatura baxuetan erabiltzen den edukiera murrizteko arazoa eta zikloaren segurtasun-arazoak. Beraz, nola tratatzen dituzu litiozko bateriak neguan? 1.

Ez erabili litiozko bateriaren tenperatura tenperatura baxuko ingurunean litiozko bateriaren eraginerako, zenbat eta baxuagoa izan litiozko bateriaren tenperatura, orduan eta txikiagoa izango da litiozko bateriaren jarduera, eta horrek zuzenean karga eta deskarga eraginkortasunaren murrizketa nabarmena dakar, hau da, litiozko baterien lana Tenperatura -20 gradu -60 gradu artekoa da. Tenperatura 0 º C-tik beherakoa denean, kontuz kanpoan ez kargatzeko, kargatu dezakezu, bateria gelan har dezakegu (kontuan izan, egon sukoietatik urrun!!!), Tenperatura -20 ºC-tik beherakoa denean, bateria automatikoki lo egoeran sartuko da eta ezin izango da normalean erabili. Beraz, iparraldeko erabiltzailea bereziki hotza da.

Ez dago barruko kargatzeko baldintzarik. Gainerako bateria guztiz erabiltzeko, berehala kargatu eguzkia aparkatu ondoren, karga areagotzeko eta litioa saihesteko. 2, gara ezazu honekin batera doan ohiko negua, bateria baxuegia denean, garaiz kargatu behar dugu, laguntzeko ohitura ona garatu behar dugu, gogoratu, inoiz ez jarraitu bateria normala neguko bateriaren energiara itzultzeko.

Neguko litiozko bateriaren jarduera gutxitzen da, oso erraza da gehiegizko karga eragitea, bateriaren iraupena arin eragiten duena eta errekuntza istripua agertzea. Hori dela eta, arreta handiagoa jarri neguan modu baxuan kargatzeari. Batez ere adierazi behar da, ez aparkatu ibilgailua denbora luzez, saihestu gehiegizko karga.

3, ez zaitez urrundu gogoratu denbora luzez ez kobratzea, ez egin erosoa, jarri ibilgailua denbora luzez karga egoeran, eta egin dezakezu. Neguan kargatzeko ingurunea 0 º C baino txikiagoa denean, kargatzean, ez utzi urrunegi, larrialdiak saihesteko, modu egokian maneiatzea. 4.

Kargatzean, erabili beheko kargagailuz betetako litiozko bateria baten kargagailu berezien merkatua, beheko kargagailuak erabiliz, bateria kaltetu dezake eta baita sua ere. Ez erosi prezio baxuko produkturik bermatu gabe, ez erabili berun-azido bateria-kargagailurik; zure kargagailuak ezin badu erabili, utzi erabiltzeari, ez galdu. 5, arreta jarri bateriaren iraupenari, litiozko bateriaren bizitza berriaren aldaketa puntuala, bateriaren iraupen mota desberdinak, eguneroko erabilera-modua gehi, bateriaren iraupena ez da berdina, autoa itzalita edo amaigabea bada Laburra, jarri harremanetan litioko bateriaren mantentze-langileekin harremanetan litiozko bateriaren konponketa-pertsona laburrean zehar kudeatzeko.

6, negurako elektrizitate ona dago, ibilgailua udaberriaren erdialdean erabiltzeko, bateria luzea ez baduzu, bateriaren% 50 -% 80 kargatu behar duzula gogoratuko zara, eta autotik kendu eta karga erregularra egin, hilabete inguru Kargatu. Oharra: bateria ingurune lehor batean gordetzen da. 7.

Bateria behar bezala jarri Ez sartu bateria uretan, ezta bateria hezetu ere; ez pilatu 7 solairu baino gehiago, edo bateriaren norabidea alderantzikatu, litioa.