Ձմեռային լիթիում-իոնային մարտկոցի հզորությունը կդառնա աննշան, ինչու է լիթիումիոն մարտկոցի «վախը» ցածր ջերմաստիճանը:

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Շուկա մուտք գործելուց ի վեր, լիթիում-իոնային մարտկոցները ստացել են կիրառությունների լայն շրջանակ՝ երկար կյանքով, մեծ հատուկ հզորությամբ, հիշողության էֆեկտ չունենալով: Լիթիում-իոնային մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանը ցածր է, խիստ թուլացում, ցիկլի մեծացման վատ կատարողականություն, լիթիումի ակնհայտ երևույթ, անջատող լիթիումի անհավասարակշռություն և այլն: Այնուամենայնիվ, կիրառման շարունակական ընդլայնմամբ, ավելի ակնհայտ է լիթիում-իոնային մարտկոցների ցածր ջերմաստիճանի աշխատանքի սահմանափակումը:

Ըստ զեկույցների, լիթիում-իոնային մարտկոցի լիցքաթափման հզորությունը կազմում է ընդամենը մոտ 31,5% -20 ° C սենյակային ջերմաստիճանում: Ավանդական լիթիում-իոնային մարտկոցի աշխատանքային ջերմաստիճանը -20 - + 55 ° C:

Բայց օդատիեզերական, էլեկտրական մեքենաների և այլնի ոլորտներում մարտկոցը կարող է ճիշտ աշխատել -40 ° C-ում: Հետևաբար, մեծ նշանակություն ունի լիթիումի իոնային մարտկոցների ցածր ջերմաստիճանի հատկությունների բարելավումը:

Լիթիում-իոնային մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի կատարողականությունը սահմանափակող գործոնները ● Ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում էլեկտրոլիտի մածուցիկությունը մեծանում է, նույնիսկ մասամբ ամրացվում, ինչը հանգեցնում է լիթիումիոնային մարտկոցի ցածր էլեկտրական հաղորդունակության: ● Էլեկտրոլիտի և բացասական էլեկտրոդի և դիֆրագմայի միջև համատեղելիությունը վատանում է ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում: ● Ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում լիթիում-իոնային մարտկոցի բացասական էլեկտրոդը խիստ նստվածք է ստանում, և նստվածքային մետաղի լիթիումը արձագանքում է էլեկտրոլիտին, և արտադրանքի նստվածքը հանգեցնում է պինդ վիճակի էլեկտրոլիտի միջերեսի (SEI) հաստության աճին:

● Լիթիումի իոնային մարտկոցը ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում իջեցվել է, և լիցքի փոխանցման դիմադրությունը (RCT) զգալիորեն մեծացել է: Քննարկում լիթիումի իոնային մարտկոցների վրա ազդող ցածր ջերմաստիճանի արդյունավետության գործոնների վերաբերյալ ● Փորձագիտական ​​տեսակետ 1. Էլեկտրոլինի լուծույթը կարևոր ազդեցություն ունի լիթիումի իոնային մարտկոցների ցածր ջերմաստիճանի աշխատանքի վրա, էլեկտրոլիտի բաղադրությունը և նյութականացման հատկությունները կարևոր ազդեցություն ունեն մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի աշխատանքի վրա: Մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի խնդիրն այն է, որ էլեկտրոլիտի մածուցիկությունը կդառնա մեծ, իոնների հաղորդման արագությունը դանդաղ է, ինչը հանգեցնում է արտաքին սխեմայի էլեկտրոնների միգրացիայի արագությանը, ուստի մարտկոցը խիստ բևեռացված է, և լիցքավորման և լիցքաթափման հզորությունը կտրուկ նվազում է:

Հատկապես ցածր ջերմաստիճանի լիցքավորման ժամանակ լիթիումի իոնները կարող են հեշտությամբ ձևավորել լիթիումի դելեգրաններ բացասական էլեկտրոդի մակերեսին, ինչի հետևանքով մարտկոցը խափանում է: Էլեկտրոլիտի ցածր ջերմաստիճանի կատարումը սերտորեն կապված է էլեկտրոլիտի սեփական հաղորդունակության չափի հետ, էլեկտրական հաղորդունակության իոնների փոխանցումը արագ է, և ավելի մեծ հզորություն կարող է գործադրվել ցածր ջերմաստիճաններում: Որքան շատ լիթիումի աղեր էլեկտրոլիտում, այնքան մեծ է միգրացիայի քանակը, այնքան բարձր է հաղորդունակությունը:

Բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն, որքան արագ է իոնային հաղորդունակությունը, այնքան փոքր է բևեռացումը, այնքան լավ է մարտկոցի աշխատանքը ցածր ջերմաստիճանում: Հետևաբար, ավելի բարձր հաղորդունակությունը անհրաժեշտ պայման է լիթիումի իոնային մարտկոցների ցածր ջերմաստիճանի լավ աշխատանքի համար: Էլեկտրոլիտի էլեկտրական հաղորդունակությունը կապված է էլեկտրոլիտի բաղադրության հետ, իսկ լուծիչի մածուցիկությունը բարելավում է էլեկտրոլիտի էլեկտրական հաղորդունակության ուղին:

Լուծողի ցածր ջերմաստիճանում լուծիչի հեղուկությունը լավ է իոնների տեղափոխման երաշխիքն է, իսկ ցածր ջերմաստիճանի էլեկտրոլիտում էլեկտրոլիտի կողմից ձևավորված պինդ էլեկտրոլիտային թաղանթը նաև լիթիումի իոնային հաղորդման բանալին է, իսկ RSEI-ն լիթիումի իոնային մարտկոցի հիմնական դիմադրությունն է ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում: ● Փորձագետի կարծիք 2. Լիթիում-իոնային մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի սահմանափակ գործունակությունը ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում LI + դիֆուզիոն դիմադրության կտրուկ աճ է, բայց ոչ SEI թաղանթ: Լիթիումի իոնային մարտկոցի դրական էլեկտրոդի նյութի ցածր ջերմաստիճանի բնութագրերը ● 1, շերտավոր կառուցվածքի դրական էլեկտրոդի նյութի ցածր ջերմաստիճանի բնորոշ շերտ կառուցվածքը ունի և՛ միաչափ լիթիումի իոնային դիֆուզիոն ալիք, և՛ ունի եռաչափ ալիքի կառուցվածքային կայունություն, որն ամենավաղ առևտրային գովազդն է:

Լիթիումի իոնային մարտկոցի դրական նյութ: Նրա ներկայացուցչական նյութերը ներառում են LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 և Li (Ni, Co, Mn) O2 և այլն: Xie Xiaohua և այլն:

օգտագործել LiCoo2 / MCMB որպես հետազոտական ​​օբյեկտներ՝ ստուգելով դրա ցածր ջերմաստիճանի լիցքավորման բնութագրերը: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ երբ ջերմաստիճանը նվազում է, արտանետման հարթակը 3,762 Վ-ից (0 ° C) իջնում ​​է մինչև 3:

207V (-30 ° C); մարտկոցի ընդհանուր հզորությունը նույնպես կրճատվել է 78,98 մԱ · ժ (0 ° C) մինչև 68,55 մԱ · ժ (-30 ° C):

● 2, սպինելի կառուցվածքի դրական նյութին բնորոշ ցածր ջերմաստիճան LiMn2O4 դրական նյութ, քանի որ չկա Co տարր, կա ցածր գնով, ոչ թունավոր առավելություններ: Այնուամենայնիվ, Mn վալենտային հանդերձանքը և Mn3+-ի JaHN-Teller էֆեկտը, ինչը հանգեցնում է այնպիսի խնդիրների, ինչպիսիք են կառուցվածքային անկայուն և շրջելի տարբերությունները: Peng Zhengshun-ը, ցույց տալով, որ LiMn2O4 դրական էլեկտրոդային նյութերի էլեկտրաքիմիական կատարումը մեծ է, և որպես օրինակ օգտագործվում է RCT. LIMN2O4-ի RCT-ը, որը սինթեզվում է բարձր ջերմաստիճանի պինդ ֆազով, զգալիորեն ավելի բարձր է, քան սոլ գել մեթոդը, և այս երևույթը լիթիումի իոնում է, որը տեղադրվում է դիֆուզիոն գործակիցների վրա:

Պատճառը հիմնականում պայմանավորված է արտադրանքի բյուրեղության և մորֆոլոգիայի տարբեր սինթետիկ մեթոդներով: ● 3, ֆոսֆատային համակարգի դրական էլեկտրոդի նյութի ցածր ջերմաստիճանի բնութագրերը LIFEPO4-ը ընթացիկ հոսանքի մարտկոցի դրական նյութի հիմնական մարմինն է՝ գերազանց ծավալի կայունության և անվտանգության շնորհիվ, եռակի նյութով: Երկաթի ֆոսֆատի ցածր ջերմաստիճանի դիմադրությունը հիմնականում պայմանավորված է նրանով, որ նյութը ինքնին մեկուսիչ է, էլեկտրոնի հաղորդունակությունը ցածր է, լիթիումի իոնային դիֆուզիոն վատ է, այնպես որ մարտկոցի ներքին դիմադրությունը մեծանում է, բևեռացումը բարձր է, մարտկոցի լիցքը և լիցքաթափումը արգելափակված է, ուստի ցածր ջերմաստիճանի կատարումը իդեալական չէ:

Valley Yidi և այլն, ցածր ջերմաստիճաններում LifePO4-ի լիցքավորման և լիցքաթափման վարքագիծը ուսումնասիրելիս Կուլենի արդյունավետությունը կազմում է 64% 96% և -20 ° C 55 ° C-ից մինչև 0 ° C, իսկ լիցքաթափման լարումը 55 ° C 3.11V-ից է:

2,62 Վ առաքում մինչև -20 ° C: XING և այլք, բացահայտում, նանոածխածնային հաղորդիչ նյութերի ավելացումից հետո LiFePO4-ի էլեկտրաքիմիական հատկությունները նվազել են, և ցածր ջերմաստիճանի կատարումը բարելավվել է. LiFePO4-ի լիցքաթափման լարումը փոփոխությունից հետո 3.

40 Վ-ն ընկավ մինչև 3,09 Վ -25 ° C, նվազումը կազմել է ընդամենը 9,12%; իսկ մարտկոցի արդյունավետությունը 57 էր։

3%, ավելի քան 53,4% ոչ նանոածխածնային էլեկտրական նյութի -25 ° C-ում: Վերջերս LIMNPO4-ը գրավել է մարդկանց հետաքրքրությունները։

Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ LIMNPO4-ն ունի բարձր պոտենցիալներ (4,1 Վ), աղտոտվածություն չունի, ցածր գին, մեծ հատուկ հզորություն (170 մԱժ/գ) և այլն: Այնուամենայնիվ, LIMNPO4-ի ավելի ցածր իոնային հաղորդունակության պատճառով, քան LiFePO4-ը, այն հաճախ օգտագործվում է Mn-ին փոխարինելու համար՝ LiMn0 ձևավորելու համար:

8Fe0.2PO4 պինդ լուծույթ FE մասի իրական օգտագործման մեջ: Լիթիում-իոնային մարտկոցի բացասական էլեկտրոդի նյութի ցածր ջերմաստիճանի բնութագրերն ավելի լուրջ են դրական էլեկտրոդի նյութի համեմատ, իսկ լիթիումի իոնային մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի վատթարացումը ավելի լուրջ է, հիմնականում երեք պատճառ. Ցածր ջերմաստիճանի ազդեցությունը;

Ցածր ջերմաստիճանի էլեկտրոլիտիկ լուծույթների ուսումնասիրությունը ստանձնում է լիթիումի իոնային մարտկոցում Li + փոխանցելու էֆեկտը, և դրա իոնային հաղորդունակությունը և SEI ֆիլմի ձևավորման կատարումը էական ազդեցություն ունեն մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի աշխատանքի վրա: Որոշվում է, որ ցածր ջերմաստիճանի էլեկտրոլիտիկ լուծույթը շատ առանձնահատուկ է, կան երեք հիմնական ցուցանիշներ՝ իոնային հաղորդունակություն, էլեկտրաքիմիական պատուհաններ և էլեկտրոդի ռեակտիվություն։ Այս երեք ցուցանիշների մակարդակը մեծապես կախված է դրա բաղադրամասային նյութերից՝ լուծիչ, էլեկտրոլիտ (լիթիումի աղ), հավելում։

Հետևաբար, էլեկտրոլիտի յուրաքանչյուր մասի ցածր ջերմաստիճանի կատարողականի ուսումնասիրությունը մեծ նշանակություն ունի մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի գործունակությունը հասկանալու և բարելավելու համար: ● EC-ի վրա հիմնված էլեկտրոլիտի ցածր ջերմաստիճանի բնութագրերը շղթայի կարբոնատի համեմատ, ցիկլային կարբոնատային կառուցվածքը մոտ է, ամուր, ունի բարձր հալման կետ և մածուցիկություն: Այնուամենայնիվ, օղակաձև կառուցվածքի մեծ բևեռականությունը ստիպում է նրան հաճախ ունենալ մեծ դիէլեկտրական հաստատուն:

EC լուծիչն ունի մեծ դիէլեկտրական հաստատուն, բարձր իոնային հաղորդունակություն, թաղանթի ձևավորման կատարյալ կատարում, արդյունավետորեն կանխում է լուծիչի մոլեկուլի համատեղ ներդրումը, այնպես որ այն անփոխարինելի դիրք է, որպեսզի հիմնականում ցածր ջերմաստիճանի էլեկտրոլիտիկ լուծույթների համակարգերը մեծ լինեն, իսկ հետո՝ փոքր մոլեկուլային լուծիչի ցածր հալման կետը: ● Լիթիումի աղը էլեկտրոլիտի կարևոր բաղադրություն է: Լիթիումի աղը կարող է ոչ միայն բարելավել լուծույթի իոնային հաղորդունակությունը, այլև նվազեցնել լուծույթում Li +-ի դիֆուզիոն հեռավորությունը։

Ընդհանուր առմամբ, որքան մեծ է Li + կոնցենտրացիան լուծույթում, այնքան մեծ է իոնային հաղորդունակությունը: Այնուամենայնիվ, էլեկտրոլիտում լիթիումի իոնի կոնցենտրացիայի կոնցենտրացիան գծային փոխկապակցված չէ, այլ պարաբոլիկ գիծ է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ լուծիչում լիթիումի իոնի կոնցենտրացիան կախված է լուծիչում լիթիումի աղի տարանջատումից և ասոցիացիայի ուժից:

Ցածր ջերմաստիճանի էլեկտրոլիտի ուսումնասիրությունը բացառությամբ այն բանի, որ մարտկոցը կազմված է իրենից, և փաստացի շահագործման գործընթացի գործոնները նույնպես զգալի ազդեցություն կունենան մարտկոցի աշխատանքի վրա: ● (1) Պատրաստման գործընթաց YAQUB et al, էլեկտրոդի բեռի և ծածկույթի հաստության ազդեցությունը LINI0.6CO 0-ի վրա:

2 mn0.2O2 / գրաֆիտի մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի կատարումը ցույց տվեց, որ որքան փոքր է էլեկտրոդի բեռը փոքր է, այնքան քիչ ծածկույթի շերտը ավելի բարակ է, այնքան լավ է ցածր ջերմաստիճանի կատարումը: ● (2) Լիցքավորման և լիցքաթափման կարգավիճակը Petzl և այլք, ցածր ջերմաստիճանի լիցքավորման-լիցքաթափման կարգավիճակի ազդեցությունը մարտկոցի ցիկլի կյանքի վրա պարզել է, որ երբ լիցքաթափման խորությունը կարող է հանգեցնել ավելի մեծ հզորության կորստի և նվազեցնել շրջանառության կյանքը:

(3) Մակերեւույթը, բացվածքը, էլեկտրոդի խտությունը, էլեկտրոդի և էլեկտրոլիտիկ լուծույթի թրջելիությունը և այլն, որոնք ազդում են լիթիումի իոնային մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի աշխատանքի վրա։ Բացի այդ, չի կարելի անտեսել նյութերի և գործընթացների թերությունների ազդեցությունը մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանի աշխատանքի վրա: Հետևաբար, լիթիում-իոնային մարտկոցի ցածր ջերմաստիճանային աշխատանքն ապահովելու համար անհրաժեշտ է անել հետևյալը. ● (1) բարակ և խիտ SEI թաղանթի ձևավորում; ● (2) երաշխավորում է, որ Li +-ն ակտիվ նյութում ունի մեծ դիֆուզիոն գործակից; ● (3) ) Էլեկտրոլիտը ցածր ջերմաստիճաններում ունի բարձր իոնային հաղորդունակություն:

Բացի այդ, ուսումնասիրությունը կարող է նաև այլ մոտեցում ցուցաբերել, և աչքը ուղղվել է լիթիում-իոնային մարտկոցի մեկ այլ տեսակի՝ լրիվ պինդ լիթիումի իոնային մարտկոցի: Սովորական լիթիում-իոնային մարտկոցների համեմատ, բոլոր պինդ վիճակի լիթիումի իոնային մարտկոցները, հատկապես լրիվ պինդ բարակ թաղանթով լիթիումի իոնային մարտկոցները, ակնկալվում է, որ ամբողջությամբ կլուծեն հզորության թուլացման խնդիրը և ցիկլի անվտանգության խնդիրները, որոնք օգտագործվում են մարտկոցների ցածր ջերմաստիճաններում: Այսպիսով, ինչպես եք վերաբերվում լիթիումային մարտկոցներին ձմռանը: 1.

Մի օգտագործեք լիթիումի մարտկոցի ջերմաստիճանը ցածր ջերմաստիճանի միջավայրում լիթիումային մարտկոցի ազդեցության համար, որքան ցածր է լիթիումի մարտկոցի ջերմաստիճանը, այնքան ցածր է լիթիումի մարտկոցի ակտիվությունը, որն ուղղակիորեն հանգեցնում է լիցքավորման և լիցքաթափման արդյունավետության զգալի նվազմանը, ինչը, ընդհանուր առմամբ, լիթիումային մարտկոցների աշխատանքը Ջերմաստիճանը -20 աստիճան -60 աստիճան է: Երբ ջերմաստիճանը 0 ° C-ից ցածր է, զգույշ եղեք, որ դրսում չլիցքավորվեք, կարող եք լիցքավորել այն, մենք կարող ենք մարտկոցը վերցնել սենյակում (նկատի ունեցեք, հեռու մնացեք դյուրավառությունից!!!), Երբ ջերմաստիճանը ցածր է -20 ° C-ից, մարտկոցը ինքնաբերաբար կմտնի քնի վիճակ և չի կարող նորմալ օգտագործվել: Այսպիսով, հյուսիսից օգտվողը հատկապես ցուրտ է:

Ներքին լիցքավորման վիճակ չկա։ Մարտկոցի մնացած մասը լիարժեք օգտագործելու համար կայանելուց հետո անմիջապես լիցքավորեք արևը, լիցքավորումը մեծացնելու համար և խուսափեք լիթիումից: 2, զարգացնել ուղեկցող սովորական ձմեռը, երբ մարտկոցը շատ ցածր է, մենք պետք է ժամանակին լիցքավորենք, զարգացնենք ուղեկցելու լավ սովորություն, հիշեք, երբեք չհետևեք նորմալ մարտկոցին, որպեսզի վերադառնանք ձմեռային մարտկոցի հզորությանը:

Ձմեռային լիթիումի մարտկոցի ակտիվությունը նվազում է, շատ հեշտ է առաջացնել գերլիցքավորում, թեթևակի ազդում է մարտկոցի աշխատանքի վրա և առաջացնում է այրման վթար: Ուստի ավելի շատ ուշադրություն դարձրեք ձմռանը ծանծաղ-ծանր եղանակով լիցքավորմանը: Հատկապես պետք է նշել, երկար ժամանակ մի կայանեք մեքենան, խուսափեք ավելորդ լիցքավորումից:

3, հեռու մի մնացեք հիշելուց, որ երկար ժամանակ չլիցքավորեք, հարմար մի դարձրեք, մեքենան երկար ժամանակ դրեք լիցքավորման վիճակում, և կարող եք։ Երբ ձմռանը լիցքավորման միջավայրը 0°C-ից ցածր է, լիցքավորելիս շատ հեռու մի՛ հեռացեք՝ արտակարգ իրավիճակները կանխելու համար, ժամանակին վարվելը։ 4.

Լիցքավորելիս օգտագործեք լիթիումի մարտկոցի լիցքավորիչների հատուկ շուկա, որը լի է ցածրորակ լիցքավորիչով, օգտագործելով ցածրորակ լիցքավորիչներ, որոնք կարող են վնասել մարտկոցը և նույնիսկ հրդեհ առաջացնել: Մի գնեք ցածր գներով ոչ երաշխավորված ապրանքներ, մի օգտագործեք կապարաթթվային մարտկոցների լիցքավորիչներ; եթե ձեր լիցքավորիչը չի կարող օգտագործել այն, դադարեցրեք այն, մի կորցրեք: 5, ուշադրություն դարձրեք մարտկոցի ծառայությանը, նոր լիթիումի մարտկոցի ժամկետի ժամանակին փոփոխությանը, մարտկոցի տարբեր տեսակներին, գումարած ամենօրյա օգտագործման եղանակին, մարտկոցի կյանքը հավասար չէ, եթե մեքենան անջատված է կամ անվերջ Short, խնդրում ենք կապվել լիթիումի մարտկոցի սպասարկման անձնակազմի հետ՝ կարճ ժամանակում կարգավորելու լիթիումի մարտկոցի վերանորոգողին:

6, ձմռան համար լավ հոսանք կա, գարնան կեսին մեքենան օգտագործելու համար, եթե երկար մարտկոց չունես, կհիշես լիցքավորել մարտկոցի 50%-80%-ը և հանել այն մեքենայից և կատարել կանոնավոր լիցքավորում, մոտ մեկ ամիս լիցքավորել։ Նշում. մարտկոցը պահվում է չոր միջավայրում: 7.

Ճիշտ տեղադրեք մարտկոցը: Մի ընկղմեք մարտկոցը ջրի մեջ կամ մարտկոցը խոնավացրեք. մի դրեք ավելի քան 7 հարկ կամ շրջեք մարտկոցի ուղղությունը, լիթիում: