लिथियम बैटरी की क्षमता का कारण क्या है?

Tác giả ：Iflowpower – Добављач преносних електрана

रिपोर्टों के अनुसार, लिथियम-आयन बैटरी की डिस्चार्ज क्षमता कमरे के तापमान -20 डिग्री सेल्सियस पर केवल 31.5% है। पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी का परिचालन तापमान -20 ~ + 55 ¡ã C के बीच होता है।

लेकिन एयरोस्पेस श्रेणी में, इलेक्ट्रिक वाहनों को -40 डिग्री सेल्सियस पर भी बैटरी को ठीक से काम करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, लिथियम आयन बैटरी के निम्न तापमान गुणों में सुधार करना बहुत महत्वपूर्ण है। कम तापमान वाले वातावरण में, इलेक्ट्रोलाइट की श्यानता बढ़ जाती है, यहां तक ​​कि आंशिक रूप से ठोस होने पर भी, जिसके परिणामस्वरूप लिथियम आयन बैटरी की चालकता कम हो जाती है।

कम तापमान वाले वातावरण में इलेक्ट्रोलाइट और ऋणात्मक इलेक्ट्रोड तथा डायाफ्राम के बीच संगतता ख़राब हो जाती है। कम तापमान वाले वातावरण में लिथियम आयन बैटरी के ऋणात्मक इलेक्ट्रोड को गंभीर रूप से अवक्षेपित किया गया, तथा अवक्षेपित धातु लिथियम की इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया हुई, तथा उत्पाद जमाव के कारण ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस (एसईआई) की मोटाई उत्पन्न हुई। कम तापमान वाले वातावरण में लिथियम-आयन बैटरियों में सक्रिय पदार्थ की आंतरिक प्रसार प्रणाली कम हो जाती है, जिससे चार्ज ट्रांसफर प्रतिबाधा (आरसीटी) काफी बढ़ जाती है।

विशेषज्ञ परिप्रेक्ष्य 1: इलेक्ट्रोलाइट समाधान लिथियम आयन बैटरी के कम तापमान प्रदर्शन को प्रभावित करता है, इलेक्ट्रोलाइट की संरचना और भौतिकीकरण गुणों का बैटरी के कम तापमान प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। बैटरी की सतह में समस्या यह है: इलेक्ट्रोलाइट की चिपचिपाहट बड़ी हो जाएगी, आयन चालकता धीमी है, जिसके परिणामस्वरूप बाहरी सर्किट की इलेक्ट्रॉन माइग्रेशन गति होती है, इसलिए बैटरी गंभीर रूप से ध्रुवीकृत हो गई है, और चार्ज और डिस्चार्ज क्षमता में तेज कमी आई है। विशेषकर कम तापमान पर चार्ज करते समय, लिथियम आयन आसानी से नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर लिथियम डेलेग्रेन्स बना सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बैटरी विफल हो जाती है।

इलेक्ट्रोलाइट का कम तापमान प्रदर्शन इलेक्ट्रोलाइट की स्वयं की चालकता के आकार से निकटता से संबंधित है, विद्युत चालकता का संचरण आयन तेज है, और कम तापमान पर अधिक क्षमता का प्रयोग किया जा सकता है। इलेक्ट्रोलाइट में लिथियम लवण जितना अधिक होगा, प्रवास की संख्या उतनी ही अधिक होगी, तथा चालकता उतनी ही अधिक होगी। उच्च विद्युत चालकता, आयन चालकता जितनी तेज़ होगी, ध्रुवीकरण उतना ही छोटा होगा, कम तापमान पर बैटरी का प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा।

इसलिए, लिथियम आयन बैटरी के अच्छे निम्न तापमान प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए उच्च चालकता एक आवश्यक शर्त है। इलेक्ट्रोलाइट की विद्युत चालकता इलेक्ट्रोलाइट की संरचना से संबंधित है, और विलायक की चिपचिपाहट इलेक्ट्रोलाइट विद्युत चालकता के मार्ग में सुधार करने के लिए है। विलायक की तरलता कम तापमान पर अच्छी होती है, विलायक आयन परिवहन की गारंटी है, और कम तापमान में इलेक्ट्रोलाइट द्वारा गठित ठोस इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली भी लिथियम आयन चालकता को प्रभावित करने की कुंजी है, और आरएसईआई कम तापमान वाले वातावरण में लिथियम आयन बैटरी का एक तंग प्रतिबाधा है।

विशेषज्ञ 2: लिथियम आयन बैटरी के कम तापमान प्रदर्शन को सीमित करने वाले स्वाद कारक कम तापमान, नई Li + प्रसार प्रतिबाधा हैं, लेकिन SEI फिल्म नहीं। स्तरित संरचना में एक-आयामी लिथियम-आयन प्रसार चैनल है, जिसमें त्रि-आयामी चैनल संरचना स्थिरता है, और यह पहली वाणिज्यिक लिथियम आयन बैटरी सकारात्मक सामग्री है। इसके प्रतिनिधि पदार्थों में LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 और Li (Ni, Co, Mn) O2, आदि शामिल हैं।