علت ظرفیت باتری لیتیومی چیست؟

Auctor Iflowpower - Dostawca przenośnych stacji zasilania

طبق گزارش‌ها، ظرفیت تخلیه باتری لیتیوم یونی در دمای اتاق در -20 درجه سانتی‌گراد تنها حدود 31.5 درصد است. دمای کارکرد باتری لیتیوم یون سنتی بین -20 ~ + 55 ¡ã C.

اما در دسته هوافضا، وسایل نقلیه الکتریکی، به باتری نیاز دارند تا در دمای -40 ¡ã C به درستی کار کند. بنابراین، بهبود خواص دمای پایین باتری های لیتیوم یون از اهمیت زیادی برخوردار است. در محیط‌های با دمای پایین، ویسکوزیته الکترولیت افزایش می‌یابد، حتی تا حدی جامد می‌شود، که منجر به رسانایی پایین باتری لیتیوم یونی می‌شود.

سازگاری بین الکترولیت و الکترود منفی و دیافراگم در یک محیط با دمای پایین بدتر می شود. الکترود منفی باتری لیتیوم یونی در محیط‌های دمای پایین به شدت رسوب کرد و لیتیوم فلزی رسوب‌شده با یک الکترولیت واکنش نشان داد و رسوب محصول به ضخامت رابط الکترولیت جامد (SEI) منجر شد. باتری های لیتیوم یونی تحت محیط دمای پایین سیستم انتشار داخلی ماده فعال را کاهش می دهند، امپدانس انتقال بار (RCT) به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

دیدگاه متخصص 1: محلول الکترولین بر عملکرد دمای پایین باتری‌های یون لیتیوم تأثیر می‌گذارد، ترکیب و خواص مواد الکترولیت تأثیر منفی بر عملکرد دمای پایین باتری دارد. مشکل در سطح باتری این است: ویسکوزیته الکترولیت بزرگ می شود، هدایت یونی آهسته است و در نتیجه سرعت مهاجرت الکترون مدار خارجی ایجاد می شود، بنابراین باتری به شدت قطبی شده است و ظرفیت شارژ و دشارژ کاهش می یابد. به خصوص هنگام شارژ در دمای پایین، یون‌های لیتیوم می‌توانند به راحتی بر روی سطح الکترود منفی، لایه‌های لیتیومی ایجاد کنند و در نتیجه باتری از کار بیفتد.

عملکرد دمای پایین الکترولیت ارتباط نزدیکی با اندازه رسانایی خود الکترولیت دارد، انتقال یون هدایت الکتریکی سریع است و ظرفیت بیشتری را می توان در دماهای پایین اعمال کرد. هرچه نمک های لیتیوم در الکترولیت بیشتر باشد، تعداد مهاجرت ها بیشتر، رسانایی بالاتری دارد. رسانایی الکتریکی بالا، هر چه رسانایی یون سریعتر باشد، قطبش کوچکتر باشد، عملکرد باتری در دمای پایین بهتر است.

بنابراین، رسانایی بالاتر شرط لازم برای دستیابی به عملکرد خوب در دمای پایین باتری‌های لیتیوم یونی است. هدایت الکتریکی الکترولیت به ترکیب الکترولیت مرتبط است و ویسکوزیته حلال برای بهبود مسیر هدایت الکتریکی الکترولیت است. سیالیت حلال خوب در دمای پایین حلال تضمین انتقال یون است و غشای الکترولیت جامد تشکیل شده توسط الکترولیت در دمای پایین نیز کلید تأثیرگذاری بر هدایت یون لیتیوم است و RSEI یک امپدانس محکم باتری لیتیوم یونی در یک محیط با دمای پایین است.

کارشناس 2: عوامل طعم برای محدود کردن عملکرد دمای پایین باتری‌های یون لیتیوم دماهای پایین، امپدانس انتشار + لیتیوم جدید، اما نه فیلم SEI است. ساختار لایه لایه دارای یک کانال انتشار یک بعدی لیتیوم-یون است که دارای ثبات ساختار کانال سه بعدی است و اولین ماده تجاری مثبت باتری لیتیوم یونی است. مواد نماینده آن عبارتند از LiCoO2، Li (CO1-XNIX) O2 و Li (Ni، Co، Mn) O2، e.