Vetrargeta litíumjónarafhlöðunnar verður óvænt, hvers vegna er litíumjónarafhlaðan "ótta" lágt hitastig?

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Frá því að þeir komu inn á markaðinn hafa litíumjónarafhlöður fengið fjölbreytt úrval af forritum með kostum þess langan líftíma, mikla sértæka getu, engin minnisáhrif. Lágt hitastig litíumjónarafhlöðu er lágt, mikil dempun, léleg frammistaða stækkunarlotunnar, augljóst litíumfyrirbæri, ójafnvægi í litíumlosun o.s.frv. Hins vegar, með stöðugri stækkun umsóknarinnar, er takmörkun á lághitaframmistöðu litíumjónarafhlöðu augljósari.

Samkvæmt skýrslum er losunargeta litíumjónarafhlöðunnar aðeins um 31,5% við stofuhita við -20 ° C. Notkunarhiti hefðbundinnar litíumjónarafhlöðu á milli -20 - + 55 °C.

En á sviði geimferða, rafknúinna farartækja osfrv., getur rafhlaðan virkað rétt við -40 ° C. Þess vegna er mjög mikilvægt að bæta lághitaeiginleika litíumjónarafhlöðu.

Þættir takmarkaðir litíumjónarafhlöður lághitaafköst ● Í lághitaumhverfi eykst seigja raflausnarinnar, jafnvel storknað að hluta, sem leiðir til lítillar rafleiðni litíumjónarafhlöðunnar. ● Samhæfni milli raflausnarinnar og neikvæða rafskautsins og þindsins versnar við lágt hitastig. ● Neikvætt rafskaut litíumjónarafhlöðunnar undir lághitaumhverfi er alvarlega útfellt og útfellt málmlitíum hvarfast við raflausnina og útfelling vörunnar leiðir til aukningar á þykkt raflausnaviðmóts (SEI).

● Lithium ion rafhlaða undir lághita umhverfi er lækkað og hleðsluflutningsviðnám (RCT) er verulega aukið. Umræða um lághitavirkniþætti sem hafa áhrif á litíumjónarafhlöður ● Sérfræðisjónarmið 1: Raflausn hefur mikilvæg áhrif á lághitaafköst litíumjónarafhlöðu, samsetning og efniseiginleikar raflausnarinnar hafa mikilvæg áhrif á frammistöðu rafhlöðunnar við lágt hitastig. Vandamálið við lágt hitastig rafhlöðunnar er: seigja raflausnarinnar verður stór, jónaleiðnihraði er hægur, sem leiðir til rafeindaflutningshraða ytri hringrásarinnar, þannig að rafhlaðan er alvarlega skautuð og hleðslu- og losunargetan minnkar verulega.

Sérstaklega við lághitahleðslu geta litíumjónir auðveldlega myndað litíumdelegranes á yfirborði neikvæða rafskautsins, sem leiðir til bilunar í rafhlöðunni. Lághitaframmistaða raflausnarinnar er nátengd stærð raflausnarinnar eigin leiðni, flutningsjón rafleiðninnar er hröð og hægt er að beita meiri getu við lágt hitastig. Því fleiri litíumsölt sem eru í raflausninni, því fleiri flutningar, því meiri leiðni.

Mikil rafleiðni, því hraðar sem jónaleiðni er, því minni skautun, því betri afköst rafhlöðunnar við lágan hita. Þess vegna er meiri leiðni nauðsynleg skilyrði til að ná góðum lághitaframmistöðu litíumjónarafhlöðu. Rafleiðni raflausnarinnar tengist samsetningu raflausnarinnar og seigja leysisins er að bæta rafleiðni raflausnarinnar.

Vökvi leysisins er gott við lágt hitastig leysisins er trygging fyrir jónaflutningi og fasta raflausnhimnan sem myndast af raflausninni í lághita raflausninni er einnig lykillinn að litíumjónaleiðni og RSEI er aðalviðnám litíumjónarafhlöðunnar í lághitaumhverfi. ● Sérfræðingaálit 2: Takmörkuð litíumjónarafhlaða við lágt hitastig er mikil aukning á LI + dreifingarviðnám við lágan hita, en ekki SEI filmu. Lághitaeiginleikar jákvæða rafskautsefnisins í litíumjónarafhlöðunni ● 1, lághitaeinkennandi lagbygging lagskiptu uppbyggingarinnar jákvæðu rafskautsefni hefur bæði einvídd litíumjónadreifingarrás og hefur uppbyggingu stöðugleika þrívíddarrásarinnar, sem er elsta auglýsingin.

Lithium ion rafhlaða jákvætt efni. Fulltrúarefni þess eru LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 og Li (Ni, Co, Mn) O2 o.s.frv. Xie Xiaohua osfrv.

notaðu LiCoo2 / MCMB sem rannsóknarhluti, prófaðu lághitahleðslueiginleika þess. Niðurstöðurnar sýna að þegar hitastigið lækkar lækkar losunarpallinn úr 3.762V (0°C) í 3.

207V (-30 °C); Heildargeta rafhlöðunnar minnkar einnig úr 78,98mA · klst (0°C) í 68,55mA · klst (-30°C).

● 2, lágt hitastig einkenni jákvæð efni spinel uppbyggingu spinel uppbyggingu LiMn2O4 jákvætt efni, vegna þess að það er engin Co frumefni, það er lágmark kostnaður, óeitrað kostir. Hins vegar, Mn gildi gír og JaHN-Teller áhrif Mn3 +, sem leiðir til vandamála eins og óstöðug burðarvirki og afturkræfur munur. Peng Zhengshun, sem gefur til kynna að rafefnafræðileg frammistaða LiMn2O4 jákvæðra rafskautsefna sé stór, og RCT er notað sem dæmi: RCT af LIMN2O4 sem er búið til með háhita föstum fasa er verulega hærra en sol hlaup aðferðin, og þetta fyrirbæri er í litíumjóni sem er ígrædd á dreifingarstuðlum.

Ástæðan er aðallega vegna mismunandi gerviaðferða fyrir kristöllun og formgerð vöru. ● 3, lághitaeiginleikar fosfatkerfisins jákvæða rafskautsefnisins LIFEPO4 er meginhluti núverandi rafhlöðu jákvæðs efnis vegna framúrskarandi bindistöðugleika og öryggis, með þrískiptu efninu. Lághitaviðnám járnfosfatsins er aðallega vegna þess að efnið sjálft er einangrunarefnið, rafeindaleiðni er lág, litíumjónadreifing er léleg, þannig að innri viðnám rafhlöðunnar eykst, skautunin er mikil, rafhlaðan hleðsla og losun er læst, svo lágt hitastig Afköst eru ekki tilvalin.

Valley Yidi, osfrv., Þegar hleðslu- og losunarhegðun LifePO4 er rannsakað við lágt hitastig, er Kulen skilvirkni 64% við 96% og -20 ° C við 55 ° C til 0 ° C, og útskriftarspennan er frá 55 ° C 3,11V.

2,62V af afhendingu til -20 ° C. XING et al, uppgötvun, eftir að nanókolefnisleiðandi efni var bætt við, minnkaði rafefnafræðilegir eiginleikar LiFePO4 og árangur við lágan hita er bættur; losunarspenna LiFePO4 eftir breytingu 3.

40 V féll í 3,09V við -25 ° C, lækkunin var aðeins 9,12%; og rafhlöðunýting hennar var 57.

3%, hærra en 53,4% af rafmagnsefninu sem er ekki nanókolefni við -25°C. Nýlega hefur LIMNPO4 vakið áhuga fólks.

Rannsóknin leiddi í ljós að LIMNPO4 hefur mikla möguleika (4,1V), enga mengun, lágt verð, mikla sértæka afkastagetu (170mAh / g), osfrv. Hins vegar, vegna lægri jónaleiðni LIMNPO4 en LiFePO4, er það oft notað til að skipta um Mn til að mynda LiMn0.

8Fe0.2PO4 fast lausn í raunverulegri notkun FE hlutans. Lághitaeiginleikar neikvæða rafskautsefnisins í litíumjónarafhlöðunni eru alvarlegri miðað við jákvæða rafskautsefnið, og lághitaskerðing litíumjónarafhlöðunnar er alvarlegri, aðallega þrjár ástæður: ● Lágt hitastig, mikil stækkunarhleðsla og afhleðsla, rafhlöðupólun er alvarleg, neikvæð yfirborðsmálmur Litíum er að mestu útfelldur og efnahvarfsafurð málmsins hefur yfirleitt ekki rafleiðni; Fyrir áhrifum af lágum hita;.

Rannsóknin á lághita rafgreiningarlausnum tekur að sér áhrif þess að flytja Li + í litíumjónarafhlöðu og jónaleiðni hennar og SEI filmumyndunarafköst hafa veruleg áhrif á lághita rafhlöðunnar. Það er ákvarðað að lághita rafgreiningarlausnin sé mjög sérstök, það eru þrjár meginvísar: jónaleiðni, rafefnafræðilegir gluggar og rafskauts hvarfgirni. Magn þessara þriggja vísbendinga er að miklu leyti háð samsetningu efna þess: leysi, raflausn (litíumsalt), aukefni.

Þess vegna hefur rannsóknin á lághitaframmistöðu hvers hluta raflausnarinnar mikla þýðingu til að skilja og bæta lághitaafköst rafhlöðunnar. ● EB-undirstaða raflausn lághitaeiginleikar samanborið við keðjukarbónat, hringlaga karbónatuppbyggingin er nálægt, sterk, hefur hátt bræðslumark og seigju. Hins vegar, mikil pólun hringlaga uppbyggingarinnar gerir það að verkum að það hefur oft stóran rafstuðul.

EC leysir hefur stóran rafstuðul, háa jónaleiðni, fullkomna filmumyndunarafköst, kemur í raun í veg fyrir að leysisameindin sé samsett, þannig að það er ómissandi staðsetning, þannig að aðallega lághita rafgreiningarkerfi eru stór, og síðan blandað Lágt bræðslumark lítilla sameinda leysis. ● Litíumsalt er mikilvæg samsetning raflausnar. Litíumsaltið getur ekki aðeins bætt jónaleiðni lausnarinnar heldur einnig dregið úr dreifingarfjarlægð Li + í lausninni.

Almennt séð, því meiri styrkur Li + í lausninni, því meiri er jónaleiðni. Hins vegar er styrkur litíumjónastyrks í raflausninni ekki línulega tengdur heldur er það fleygbogalína. Þetta er vegna þess að styrkur litíumjóna í leysinum fer eftir sundrun litíumsaltsins í leysinum og styrk tengingarinnar.

Rannsóknin á lághita salta nema að rafhlaðan er samsett úr sjálfu sér og ferli þættir í raunverulegri aðgerð munu einnig hafa veruleg áhrif á frammistöðu rafhlöðunnar. ● (1) Undirbúningsferli YAQUB o.fl., áhrif rafskautsálags og lagþykktar á LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / grafít rafhlaða lághitaafköst leiddi í ljós að því minni sem rafskautsálagið er minna, því minna lag er þynnra Því betri er lághitaafköst. ● (2) Hleðsla og losun staða Petzl et al, áhrif lághita hleðslu-útskrift stöðu á rafhlöðu hringrás líf komist að því að þegar dýpt útskrift getur valdið meiri getu tap, og draga úr blóðrás líf.

(3) Yfirborðsflatarmál, ljósop, rafskautsþéttleiki, vætanleiki rafskautsins og rafgreiningarlausnin og þess háttar, sem hafa áhrif á lághitavirkni litíumjónarafhlöðunnar. Að auki er ekki hægt að hunsa áhrif galla efna og ferla á lághitaafköst rafhlöðunnar. Þess vegna, til þess að tryggja lághitaframmistöðu litíumjónarafhlöðunnar, er nauðsynlegt að gera eftirfarandi: ● (1) mynda þunnt og þétt SEI filmu; ● (2) tryggir að Li + hafi stóran dreifingarstuðul í virka efninu; ● (3) ) Raflausnin hefur mikla jónaleiðni við lágt hitastig.

Að auki getur rannsóknin einnig tekið aðra nálgun, og augað er snúið að annars konar litíumjónarafhlöðu - fullri solid litíumjónarafhlöðu. Í samanburði við hefðbundnar litíumjónarafhlöður er gert ráð fyrir að allar solid-state litíumjónarafhlöður, sérstaklega fullar þunnfilmu litíumjónarafhlöður, leysi algjörlega getudempunarvandann og öryggisvandamál sem notuð eru við lágt hitastig rafhlöðunnar. Svo hvernig meðhöndlar þú litíum rafhlöður á veturna? 1.

Ekki nota litíum rafhlöðuhitastigið í lághitaumhverfi fyrir áhrif litíum rafhlöðunnar, því lægra sem hitastig litíum rafhlöðunnar er, því lægra er virkni litíum rafhlöðunnar, sem beinlínis leiðir til verulegrar lækkunar á hleðslu og losunar skilvirkni, sem er almennt, vinna litíum rafhlöður Hitastig er á milli -20 gráður -60 gráður. Þegar hitastigið er minna en 0 ° C skaltu gæta þess að hlaða ekki utandyra, þú getur hlaðið hana, við getum tekið rafhlöðuna inn í herbergið (athugið, vertu í burtu frá eldfimum!!!), Þegar hitastigið er undir -20 Við ° C fer rafhlaðan sjálfkrafa í svefnstöðu og er ekki hægt að nota venjulega. Þannig að notanda norðursins er sérstaklega kalt.

Það er engin hleðsluskilyrði innandyra. Til að nýta afganginn af rafhlöðunni að fullu skaltu hlaða sólina strax eftir bílastæði, til að auka hleðsluna og forðast litíum. 2, þróa meðfylgjandi venjulega vetur, þegar rafhlaðan er of lág, verðum við að gera tímanlega hleðslu, þróa góða vana að fylgja, mundu, fylgdu aldrei venjulegu rafhlöðunni til að fara aftur í vetrarrafhlöðuna.

Vetrarvirkni litíumrafhlöðunnar minnkar, mjög auðvelt að valda ofhleðslu, hafa lítil áhrif á endingu rafhlöðunnar og kalla fram brunaslys. Gefðu því meiri gaum að hleðslu á grunnu og grunnu hátt á veturna. Sérstaklega þarf að benda á, ekki leggja ökutækinu í langan tíma, forðast ofhleðslu.

3, ekki vera í burtu frá mundu að hlaða ekki í langan tíma, ekki gera það þægilegt, settu ökutækið í langan tíma í hleðslustöðu, og þú getur. Þegar hleðsluumhverfið á veturna er minna en 0 ° C, við hleðslu, farðu ekki of langt, til að koma í veg fyrir neyðartilvik, tímanlega meðhöndlun. 4.

Þegar þú hleður skaltu nota sérstakan hleðslutæki fyrir litíum rafhlöðu fullan af óæðri hleðslutæki, með því að nota óæðri hleðslutæki, getur valdið rafhlöðuskemmdum og jafnvel valdið eldi. Ekki kaupa ódýrar vörur sem ekki eru tryggðar, ekki nota blýsýru rafhlöðuhleðslutæki; ef hleðslutækið þitt getur ekki notað það skaltu hætta að nota það, ekki tapa. 5, gaum að endingu rafhlöðunnar, tímanlega breytingu á nýrri líftíma rafhlöðunnar, mismunandi gerðir af rafhlöðulífi, auk daglegrar notkunar, líftíma rafhlöðunnar er ekki jafnt, ef bíllinn er slökktur eða endalaus stuttur, vinsamlegast hafðu samband við viðhaldsstarfsmenn litíumrafhlöðu til að sjá um viðgerðarmanninn við litíum rafhlöðu á stuttum tíma, vinsamlegast hafðu samband við viðhaldsstarfsmenn litíum rafhlöðunnar.

6, það er gott rafmagn fyrir veturinn, til þess að nota ökutækið á miðju vori, ef þú ert ekki með rafhlöðu langan tíma, muntu muna að hlaða 50% - 80% af rafhlöðunni, og taka það úr bílnum, og gera reglulega hleðslu, um einn mánuð Hleðslu. Athugið: Rafhlaðan er geymd í þurru umhverfi. 7.

Settu rafhlöðuna rétt fyrir. Ekki sökkva rafhlöðunni í vatn eða gera rafhlöðuna raka; ekki stafla meira en 7 hæðir, eða snúa rafhlöðunni stefnu, litíum.