La capacité des batteries lithium-ion en hiver deviendra plus faible, pourquoi les batteries lithium-ion « craignent-elles » les basses températures ?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Onye na-ebubata ọdụ ọkụ nwere ike ibugharị

Depuis leur entrée sur le marché, les batteries lithium-ion ont obtenu une large gamme d&39;applications avec leurs avantages de longue durée de vie, de grande capacité spécifique et d&39;absence d&39;effet mémoire. La basse température de la batterie lithium-ion est faible, l&39;atténuation est sévère, les performances d&39;amplification du cycle sont médiocres, le phénomène de lithium est évident, le déséquilibre du lithium de désinterlaxage est important, etc. Cependant, avec l’expansion continue de l’application, la restriction des performances à basse température des batteries lithium-ion est plus évidente.

Selon les rapports, la capacité de décharge de la batterie lithium-ion n&39;est que d&39;environ 31,5 % à température ambiante à -20 ° C. Température de fonctionnement de la batterie lithium-ion traditionnelle entre -20 - + 55 ° C.

Mais dans les domaines de l&39;aérospatiale, des véhicules électriques, etc., la batterie peut fonctionner correctement à -40°C. Il est donc très important d’améliorer les propriétés à basse température des batteries lithium-ion.

Facteurs limitant les performances des batteries lithium-ion à basse température ● Dans les environnements à basse température, la viscosité de l&39;électrolyte augmente, même partiellement solidifié, ce qui entraîne une faible conductivité électrique de la batterie lithium-ion. ● La compatibilité entre l&39;électrolyte, l&39;électrode négative et le diaphragme se détériore dans un environnement à basse température. ● L&39;électrode négative de la batterie lithium-ion dans des environnements à basse température est fortement précipitée, et le lithium métallique précipité réagit avec l&39;électrolyte, et le dépôt de produit entraîne une augmentation de l&39;épaisseur de l&39;interface électrolyte à l&39;état solide (SEI).

● La batterie lithium-ion dans un environnement à basse température est abaissée et l&39;impédance de transfert de charge (RCT) est considérablement augmentée. Discussion sur les facteurs de performance à basse température affectant les batteries lithium-ion ● Perspective d&39;expert 1 : La solution d&39;électrolyte a un impact important sur les performances à basse température des batteries lithium-ion, la composition et les propriétés de matérialisation de l&39;électrolyte ont un impact important sur les performances à basse température de la batterie. Le problème de la basse température de la batterie est le suivant : la viscosité de l&39;électrolyte devient importante, la vitesse de conduction des ions est lente, ce qui entraîne une vitesse de migration des électrons du circuit externe, de sorte que la batterie est fortement polarisée et la capacité de charge et de décharge diminue fortement.

En particulier lors d&39;une charge à basse température, les ions lithium peuvent facilement former des délégranes de lithium à la surface de l&39;électrode négative, ce qui entraîne une défaillance de la batterie. Les performances à basse température de l&39;électrolyte sont étroitement liées à la taille de la conductivité propre de l&39;électrolyte, la transmission des ions de la conductivité électrique est rapide et une plus grande capacité peut être exercée à basse température. Plus il y a de sels de lithium dans l&39;électrolyte, plus le nombre de migrations est élevé, plus la conductivité est élevée.

Conductivité électrique élevée, plus la conductivité ionique est rapide, plus la polarisation est petite, meilleures sont les performances de la batterie à basse température. Par conséquent, une conductivité plus élevée est une condition nécessaire pour obtenir de bonnes performances à basse température des batteries lithium-ion. La conductivité électrique de l&39;électrolyte est liée à la composition de l&39;électrolyte, et la viscosité du solvant vise à améliorer la voie de conductivité électrique de l&39;électrolyte.

La fluidité du solvant est bonne à basse température du solvant est la garantie du transport des ions, et la membrane électrolytique solide formée par l&39;électrolyte dans l&39;électrolyte à basse température est également une clé de la conduction des ions lithium, et le RSEI est l&39;impédance principale de la batterie lithium-ion dans un environnement à basse température. ● Avis d&39;expert 2 : Les performances limitées des batteries lithium-ion à basse température sont une forte augmentation de l&39;impédance de diffusion LI + à basse température, mais pas du film SEI. Caractéristiques à basse température du matériau d&39;électrode positive de la batterie lithium-ion ● 1, la structure de couche caractéristique à basse température du matériau d&39;électrode positive à structure en couches a à la fois un canal de diffusion d&39;ions lithium unidimensionnel et a la stabilité structurelle du canal tridimensionnel, qui est le premier commercial.

Matériau positif de la batterie lithium-ion. Ses substances représentatives comprennent LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 et Li (Ni, Co, Mn) O2, etc. Xie Xiaohua, etc.

utiliser LiCoo2 / MCMB comme objets de recherche, en testant ses caractéristiques de charge à basse température. Les résultats montrent qu&39;à mesure que la température diminue, la plate-forme de décharge passe de 3,762 V (0 °C) à 3.

207V (-30°C) ; sa capacité totale de batterie est également réduite de 78,98mA·h (0°C) à 68,55mA·h (-30°C).

● 2, la caractéristique de basse température du matériau positif de la structure spinelle structure spinelle matériau positif LiMn2O4, car il n&39;y a pas d&39;élément Co, il y a un faible coût, des avantages non toxiques. Cependant, l&39;engrenage de valence du Mn et l&39;effet JaHN-Teller du Mn3 + entraînent des problèmes tels que des différences structurelles instables et réversibles. Peng Zhengshun, indiquant que les performances électrochimiques des matériaux d&39;électrode positive LiMn2O4 sont grandes, et le RCT est utilisé comme exemple : le RCT du LIMN2O4 synthétisé par phase solide à haute température est significativement plus élevé que la méthode sol-gel, et ce phénomène est implanté dans les coefficients de diffusion des ions lithium.

La raison est principalement due aux différentes méthodes de synthèse pour la cristallinité et la morphologie du produit. ● 3, les caractéristiques à basse température du matériau d&39;électrode positive du système de phosphate LIFEPO4 sont le corps principal du matériau positif de la batterie d&39;alimentation actuelle en raison d&39;une excellente stabilité du volume et de la sécurité, avec le matériau ternaire. La résistance à basse température du phosphate de fer est principalement due au fait que le matériau lui-même est l&39;isolant, la conductivité électronique est faible, la diffusion des ions lithium est médiocre, de sorte que la résistance interne de la batterie augmente, la polarisation est élevée, la charge et la décharge de la batterie sont bloquées, donc les performances à basse température ne sont pas idéales.

Valley Yidi, etc., lors de l&39;étude du comportement de charge et de décharge de LifePO4 à basse température, l&39;efficacité Kulen est de 64% à 96% et de -20 ° C à 55 ° C à 0 ° C, et la tension de décharge est de 55 ° C 3,11 V.

2,62V de délivrance à -20°C. XING et al, découverte, après l&39;ajout d&39;agents conducteurs nanocarbonés, les propriétés électrochimiques de LiFePO4 ont diminué et les performances à basse température sont améliorées ; la tension de décharge de LiFePO4 après modification 3.

40 V est tombé à 3,09 V à -25 ° C, la diminution n&39;était que de 9,12 % ; et son efficacité de batterie était de 57.

3%, supérieur à 53,4% de l&39;agent électrique non nanocarboné à -25°C. Récemment, LIMNPO4 a suscité l’intérêt des gens intéressés.

L&39;étude a révélé que LIMNPO4 a des potentiels élevés (4,1 V), aucune pollution, un prix bas, une grande capacité spécifique (170 mAh / g), etc. Cependant, en raison de la conductivité ionique inférieure du LIMNPO4 par rapport au LiFePO4, il est souvent utilisé pour remplacer le Mn pour former un LiMn0.

Solution solide 8Fe0.2PO4 dans l&39;utilisation réelle de la partie FE. Les caractéristiques à basse température du matériau de l&39;électrode négative de la batterie lithium-ion sont plus graves par rapport au matériau de l&39;électrode positive, et la détérioration à basse température de la batterie lithium-ion est plus grave, principalement pour trois raisons : ● Charge et décharge à fort grossissement à basse température, la polarisation de la batterie est sévère, le lithium métallique de surface négative est largement déposé et le produit de réaction du lithium métallique et de l&39;électrolyte n&39;a généralement pas de conductivité électrique ; Affecté par la basse température ;.

L&39;étude des solutions électrolytiques à basse température étudie l&39;effet du transfert de Li + dans une batterie lithium-ion, et sa conductivité ionique et ses performances de formation de film SEI ont un effet significatif sur les performances de la batterie à basse température. Il est déterminé que la solution électrolytique à basse température est très particulière, il existe trois indicateurs principaux : la conductivité ionique, les fenêtres électrochimiques et la réactivité de l&39;électrode. Le niveau de ces trois indicateurs dépend en grande partie des matériaux qui le composent : solvant, électrolyte (sel de lithium), additif.

Par conséquent, l’étude des performances à basse température de chaque partie de l’électrolyte est d’une grande importance pour comprendre et améliorer les performances à basse température de la batterie. ● Caractéristiques de basse température de l&39;électrolyte à base d&39;EC par rapport au carbonate à chaîne, la structure du carbonate cyclique est proche, solide, a un point de fusion et une viscosité élevés. Cependant, la grande polarité de la structure annulaire fait qu&39;elle a souvent une grande constante diélectrique.

Le solvant EC a une grande constante diélectrique, une conductivité ionique élevée, des performances de formation de film parfaites, empêche efficacement la molécule de solvant d&39;être co-insérée, de sorte qu&39;il s&39;agit d&39;une position indispensable, de sorte que la plupart des systèmes de solutions électrolytiques à basse température sont grands, puis mélangés Bas point de fusion du solvant à petite molécule. ● Le sel de lithium est une composition importante d’électrolyte. Le sel de lithium peut non seulement améliorer la conductivité ionique de la solution, mais également réduire la distance de diffusion de Li + dans la solution.

En général, plus la concentration en Li + dans la solution est élevée, plus la conductivité ionique est élevée. Cependant, la concentration en ions lithium dans l&39;électrolyte n&39;est pas linéairement corrélée, mais est une ligne parabolique. Cela est dû au fait que la concentration en ions lithium dans le solvant dépend de la dissociation du sel de lithium dans le solvant et de la force de l’association.

L&39;étude de l&39;électrolyte à basse température, à l&39;exception du fait que la batterie est composée d&39;elle-même, et les facteurs de processus dans le fonctionnement réel auront également un impact significatif sur les performances de la batterie. ● (1) Processus de préparation YAQUB et al, l&39;impact de la charge de l&39;électrode et de l&39;épaisseur du revêtement sur LINI0.6CO 0.

Les performances à basse température de la batterie 2 mn0.2O2 / graphite ont révélé que plus la charge de l&39;électrode est petite, moins la couche de revêtement est fine. Meilleures sont les performances à basse température. ● (2) État de charge et de décharge Petzl et al., l&39;impact de l&39;état de charge-décharge à basse température sur la durée de vie du cycle de la batterie a révélé que lorsque la profondeur de décharge peut entraîner une plus grande perte de capacité et réduire la durée de vie circulatoire.

(3) La surface, l&39;ouverture, la densité de l&39;électrode, la mouillabilité de l&39;électrode et de la solution électrolytique, etc., affectent les performances à basse température de la batterie lithium-ion. De plus, l’impact des défauts des matériaux et des procédés sur les performances à basse température de la batterie ne peut être ignoré. Par conséquent, afin de garantir les performances à basse température de la batterie lithium-ion, il est nécessaire de procéder comme suit : ● (1) former un film SEI mince et dense ; ● (2) garantir que Li + a un coefficient de diffusion élevé dans la substance active ; ● (3) ) L&39;électrolyte a une conductivité ionique élevée à basse température.

En outre, l&39;étude peut également adopter une autre approche et se tourner vers un autre type de batterie lithium-ion : la batterie lithium-ion entièrement solide. Par rapport aux batteries lithium-ion conventionnelles, toutes les batteries lithium-ion à semi-conducteurs, en particulier les batteries lithium-ion à couche mince entièrement solides, devraient résoudre complètement le problème d&39;atténuation de la capacité et les problèmes de sécurité du cycle utilisés dans les batteries à basse température. Alors, comment traiter les batteries au lithium en hiver ? 1.

N&39;utilisez pas la batterie au lithium dans un environnement à basse température pour l&39;effet de la batterie au lithium, plus la température de la batterie au lithium est basse, plus l&39;activité de la batterie au lithium est faible, ce qui conduit directement à une réduction significative de l&39;efficacité de charge et de décharge, ce qui est généralement le travail des batteries au lithium La température est comprise entre -20 degrés et -60 degrés. Lorsque la température est inférieure à 0 ° C, veillez à ne pas charger à l&39;extérieur, vous pouvez la charger, nous pouvons prendre la batterie dans la pièce (attention, restez loin des produits inflammables !!!), Lorsque la température est inférieure à -20 ° C, la batterie entrera automatiquement en état de veille et ne pourra pas être utilisée normalement. Ainsi, l&39;utilisateur du nord est particulièrement froid.

Il n&39;y a pas de condition de charge en intérieur. Pour profiter pleinement du reste de la batterie, chargez immédiatement le soleil après le stationnement, pour augmenter la charge et évitez le lithium. 2, développer l&39;hiver habituel qui l&39;accompagne, lorsque la batterie est trop faible, nous devons effectuer une charge en temps opportun, développer une bonne habitude d&39;accompagnement, rappelez-vous, ne suivez jamais la batterie normale pour revenir à la puissance de la batterie d&39;hiver.

L&39;activité de la batterie au lithium en hiver diminue, ce qui peut facilement provoquer une surcharge, affecter légèrement la durée de vie de la batterie et déclencher un accident de combustion. Par conséquent, faites plus attention à charger de manière peu profonde en hiver. Il est particulièrement important de ne pas garer le véhicule trop longtemps et d&39;éviter les surcharges.

3, ne restez pas loin de vous rappeler de ne pas charger pendant une longue période, ne le rendez pas pratique, mettez le véhicule pendant une longue période dans l&39;état de charge, et vous pouvez. Lorsque l&39;environnement de charge en hiver est inférieur à 0 ° C, lors de la charge, ne partez pas trop loin, pour éviter les urgences, manipulation rapide. 4.

Lors de la charge, utilisez un chargeur spécial pour batterie au lithium, un chargeur de qualité inférieure, l&39;utilisation de chargeurs de qualité inférieure peut endommager la batterie et même provoquer un incendie. N&39;achetez pas de produits bon marché non garantis, n&39;utilisez pas de chargeurs de batterie au plomb ; si votre chargeur ne peut pas l&39;utiliser, arrêtez de l&39;utiliser, ne le perdez pas. 5, faites attention à la durée de vie de la batterie, au changement rapide de la nouvelle durée de vie de la batterie au lithium, aux différents types de durée de vie de la batterie, ainsi qu&39;au mode d&39;utilisation quotidien, la durée de vie de la batterie n&39;est pas égale, si la voiture est hors tension ou sans fin Court, veuillez contacter le personnel de maintenance de la batterie au lithium pour gérer la personne de réparation de la batterie au lithium pendant le court, veuillez contacter le personnel de maintenance de la batterie au lithium.

6, il y a une bonne électricité pour l&39;hiver, afin d&39;utiliser le véhicule au milieu du printemps, si vous n&39;avez pas de batterie longtemps, vous vous souviendrez de charger 50% - 80% de la batterie, et de la retirer de la voiture, et de faire une charge régulière, environ un mois de charge. Remarque : la batterie est stockée dans un environnement sec. 7.

Placer correctement la batterie Ne pas immerger la batterie dans l&39;eau, ni la rendre humide ; ne pas empiler sur plus de 7 étages, ni inverser le sens de la batterie, lithium.