લિથિયમ બેટરી ક્ષમતાનું કારણ શું છે?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

અહેવાલો અનુસાર, -20 ¡ã C તાપમાને ઓરડાના તાપમાને લિથિયમ-આયન બેટરીની ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતા ફક્ત 31.5% છે. પરંપરાગત લિથિયમ-આયન બેટરીનું સંચાલન તાપમાન -20 ~ + 55 ¡ã C વચ્ચે.

પરંતુ એરોસ્પેસ શ્રેણીમાં, ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે, બેટરીને -40 ¡ã C તાપમાને યોગ્ય રીતે કામ કરવાની જરૂર પડે છે. તેથી, લિથિયમ આયન બેટરીના નીચા તાપમાનના ગુણધર્મોમાં સુધારો કરવો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. નીચા તાપમાનવાળા વાતાવરણમાં, ઇલેક્ટ્રોલાઇટની સ્નિગ્ધતા વધે છે, આંશિક રીતે ઘન બને ત્યારે પણ, લિથિયમ આયન બેટરીની વાહકતા ઓછી થાય છે.

નીચા તાપમાનવાળા વાતાવરણમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ અને ડાયાફ્રેમ વચ્ચે સુસંગતતા બગડે છે. નીચા તાપમાનવાળા વાતાવરણમાં લિથિયમ આયન બેટરીના નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડમાં ભારે અવક્ષેપ થયો હતો, અને અવક્ષેપિત ધાતુ લિથિયમ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાથે પ્રતિક્રિયા આપી હતી, અને ઉત્પાદનના નિક્ષેપને કારણે ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસ (SEI) જાડાઈ થઈ હતી. નીચા તાપમાનવાળા વાતાવરણમાં લિથિયમ-આયન બેટરી સક્રિય પદાર્થની આંતરિક પ્રસરણ પ્રણાલી ઘટાડે છે, ચાર્જ ટ્રાન્સફર અવબાધ (RCT) નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.

નિષ્ણાત દ્રષ્ટિકોણ ૧: ઇલેક્ટ્રોલાઇન સોલ્યુશન લિથિયમ આયન બેટરીના નીચા તાપમાનના પ્રદર્શનને અસર કરે છે, ઇલેક્ટ્રોલાઇટની રચના અને ભૌતિકીકરણ ગુણધર્મો બેટરીના નીચા તાપમાનના પ્રદર્શન પર નકારાત્મક અસર કરે છે. બેટરીની સપાટીમાં સમસ્યા એ છે કે: ઇલેક્ટ્રોલાઇટની સ્નિગ્ધતા મોટી થશે, આયન વાહકતા ધીમી થશે, જેના પરિણામે બાહ્ય સર્કિટની ઇલેક્ટ્રોન સ્થળાંતર ગતિ થશે, તેથી બેટરી ગંભીર રીતે ધ્રુવીકરણ પામી છે, અને ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતામાં તીવ્ર ઘટાડો થયો છે. ખાસ કરીને જ્યારે ઓછા તાપમાને ચાર્જ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લિથિયમ આયનો નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડની સપાટી પર સરળતાથી લિથિયમ ડિલેગ્રેન્સ બનાવી શકે છે, જેના પરિણામે બેટરી નિષ્ફળ જાય છે.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટનું નીચા તાપમાનનું પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોલાઇટની પોતાની વાહકતાના કદ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, વિદ્યુત વાહકતાનું ટ્રાન્સમિશન આયન ઝડપી છે, અને ઓછા તાપમાને વધુ ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં લિથિયમ ક્ષાર જેટલા વધુ હશે, સ્થળાંતરની સંખ્યા જેટલી વધુ હશે, વાહકતા એટલી જ વધારે હશે. ઉચ્ચ વિદ્યુત વાહકતા, આયન વાહકતા જેટલી ઝડપી, ધ્રુવીકરણ જેટલું ઓછું, ઓછા તાપમાને બેટરીનું પ્રદર્શન વધુ સારું.

તેથી, લિથિયમ આયન બેટરીના નીચા તાપમાનના સારા પ્રદર્શન માટે ઉચ્ચ વાહકતા એક જરૂરી સ્થિતિ છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટની વિદ્યુત વાહકતા ઇલેક્ટ્રોલાઇટની રચના સાથે સંબંધિત છે, અને દ્રાવકની સ્નિગ્ધતા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વિદ્યુત વાહકતાના માર્ગને સુધારવા માટે છે. દ્રાવકની નીચા તાપમાને સારી પ્રવાહીતા આયન પરિવહનની ગેરંટી છે, અને નીચા તાપમાને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ દ્વારા રચાયેલ ઘન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પટલ પણ લિથિયમ આયન વાહકતાને અસર કરવાની ચાવી છે, અને RSEI એ નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં લિથિયમ આયન બેટરીનો ચુસ્ત અવરોધ છે.

નિષ્ણાત 2: લિથિયમ આયન બેટરીના નીચા તાપમાનના પ્રદર્શનને મર્યાદિત કરતા સ્વાદ પરિબળો નીચા તાપમાન, નવી Li + પ્રસરણ અવબાધ છે, પરંતુ SEI ફિલ્મ નથી. સ્તરવાળી રચનામાં એક-પરિમાણીય લિથિયમ-આયન પ્રસરણ ચેનલ બંને છે, જેમાં ત્રિ-પરિમાણીય ચેનલ રચના સ્થિરતા છે, અને તે પ્રથમ વ્યાપારી લિથિયમ આયન બેટરી પોઝિટિવ સામગ્રી છે. તેના પ્રતિનિધિ પદાર્થોમાં LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 અને Li (Ni, Co, Mn) O2, e નો સમાવેશ થાય છે.