La capacità delle batterie agli ioni di litio in inverno diventerà imprevedibile. Perché le batterie agli ioni di litio "temono" le basse temperature?

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Da quando sono state immesse sul mercato, le batterie agli ioni di litio hanno trovato ampia applicazione grazie ai loro vantaggi di lunga durata, elevata capacità specifica e assenza di effetto memoria. Bassa temperatura della batteria agli ioni di litio, grave attenuazione, scarse prestazioni di ingrandimento del ciclo, evidente fenomeno del litio, squilibrio del litio da deinterlacciamento, ecc. Tuttavia, con la continua espansione dell&39;applicazione, la limitazione delle prestazioni a bassa temperatura delle batterie agli ioni di litio è diventata più evidente.

Secondo i rapporti, la capacità di scarica della batteria agli ioni di litio è solo del 31,5% circa a temperatura ambiente a -20 °C. Temperatura di funzionamento della batteria tradizionale agli ioni di litio compresa tra -20 e +55 °C.

Ma nei settori aerospaziale, dei veicoli elettrici, ecc., la batteria può funzionare correttamente anche a -40 °C. Pertanto è di fondamentale importanza migliorare le proprietà a bassa temperatura delle batterie agli ioni di litio.

Fattori che limitano le prestazioni a bassa temperatura delle batterie agli ioni di litio ● In ambienti a bassa temperatura, la viscosità dell&39;elettrolita aumenta, anche se parzialmente solidificato, con conseguente bassa conduttività elettrica della batteria agli ioni di litio. ● La compatibilità tra l&39;elettrolita, l&39;elettrodo negativo e il diaframma si deteriora in ambienti a bassa temperatura. ● L&39;elettrodo negativo della batteria agli ioni di litio in ambienti a bassa temperatura subisce una forte precipitazione e il litio metallico precipitato reagisce con l&39;elettrolita e la deposizione del prodotto determina un aumento dello spessore dell&39;interfaccia dell&39;elettrolita allo stato solido (SEI).

● La batteria agli ioni di litio in ambienti a bassa temperatura si abbassa e l&39;impedenza di trasferimento di carica (RCT) aumenta significativamente. Discussione sui fattori che influenzano le prestazioni a bassa temperatura nelle batterie agli ioni di litio ● Prospettiva dell&39;esperto 1: La soluzione elettrolitica ha un impatto importante sulle prestazioni a bassa temperatura delle batterie agli ioni di litio, la composizione e le proprietà di materializzazione dell&39;elettrolita hanno un impatto importante sulle prestazioni a bassa temperatura della batteria. Il problema della bassa temperatura della batteria è: la viscosità dell&39;elettrolita aumenta, la velocità di conduzione degli ioni è lenta, con conseguente velocità di migrazione degli elettroni del circuito esterno, quindi la batteria è fortemente polarizzata e la capacità di carica e scarica diminuisce drasticamente.

Soprattutto durante la carica a bassa temperatura, gli ioni di litio possono facilmente formare delegrane di litio sulla superficie dell&39;elettrodo negativo, con conseguente guasto della batteria. Le prestazioni dell&39;elettrolita a bassa temperatura sono strettamente correlate alla dimensione della conduttività propria dell&39;elettrolita, la trasmissione ionica della conduttività elettrica è rapida e a basse temperature è possibile esercitare una maggiore capacità. Maggiore è la quantità di sali di litio presente nell&39;elettrolita, maggiore è il numero di migrazioni e maggiore è la conduttività.

Elevata conduttività elettrica: maggiore è la conduttività ionica, minore è la polarizzazione, migliori sono le prestazioni della batteria a basse temperature. Pertanto, una maggiore conduttività è una condizione necessaria per ottenere buone prestazioni a bassa temperatura delle batterie agli ioni di litio. La conduttività elettrica dell&39;elettrolita è correlata alla composizione dell&39;elettrolita stesso, mentre la viscosità del solvente serve a migliorare il percorso della conduttività elettrica dell&39;elettrolita.

La buona fluidità del solvente a bassa temperatura è la garanzia del trasporto degli ioni; anche la membrana elettrolitica solida formata dall&39;elettrolita a bassa temperatura è fondamentale per la conduzione degli ioni di litio; l&39;RSEI è l&39;impedenza principale della batteria agli ioni di litio in un ambiente a bassa temperatura. ● Parere dell&39;esperto 2: le prestazioni limitate delle batterie agli ioni di litio a bassa temperatura comportano un forte aumento dell&39;impedenza di diffusione LI+ a bassa temperatura, ma non della pellicola SEI. Caratteristiche di bassa temperatura del materiale dell&39;elettrodo positivo della batteria agli ioni di litio ● 1, la struttura a strati caratteristica di bassa temperatura del materiale dell&39;elettrodo positivo a struttura stratificata ha sia un canale di diffusione degli ioni di litio unidimensionale, sia la stabilità strutturale del canale tridimensionale, che è il primo prodotto commerciale.

Materiale positivo della batteria agli ioni di litio. Tra le sostanze rappresentative si annoverano LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 e Li (Ni, Co, Mn) O2, ecc. Xie Xiaohua, ecc.

utilizzare LiCoo2 / MCMB come oggetti di ricerca, testandone le caratteristiche di carica a bassa temperatura. I risultati mostrano che al diminuire della temperatura, la piattaforma di scarica scende da 3,762 V (0 °C) a 3.

207 V (-30 °C); anche la capacità totale della batteria è ridotta da 78,98 mA · h (0 °C) a 68,55 mA · h (-30 °C).

● 2, la bassa temperatura caratteristica del materiale positivo della struttura spinello struttura spinello materiale positivo LiMn2O4, poiché non c&39;è elemento Co, c&39;è un basso costo, vantaggi non tossici. Tuttavia, l&39;ingranaggio di valenza Mn e l&39;effetto JaHN-Teller di Mn3+, causano problemi quali differenze strutturali instabili e reversibili. Peng Zhengshun, indicando che le prestazioni elettrochimiche dei materiali degli elettrodi positivi LiMn2O4 sono elevate, e l&39;RCT viene utilizzato come esempio: l&39;RCT del LIMN2O4 sintetizzato mediante fase solida ad alta temperatura è significativamente più elevato del metodo sol-gel, e questo fenomeno si verifica negli ioni di litio impiantati sui coefficienti di diffusione.

Il motivo è dovuto principalmente ai diversi metodi di sintesi utilizzati per la cristallinità e la morfologia del prodotto. ● 3, le caratteristiche di bassa temperatura del materiale dell&39;elettrodo positivo del sistema fosfato LIFEPO4 sono il corpo principale del materiale positivo della batteria di potenza attuale grazie all&39;eccellente stabilità del volume e alla sicurezza, con il materiale ternario. La bassa resistenza alla temperatura del fosfato di ferro è dovuta principalmente al fatto che il materiale stesso è un isolante, la conduttività elettronica è bassa, la diffusione degli ioni di litio è scarsa, quindi la resistenza interna della batteria aumenta, la polarizzazione è alta, la carica e la scarica della batteria sono bloccate, quindi le prestazioni a bassa temperatura non sono ideali.

Valley Yidi, ecc., studiando il comportamento di carica e scarica di LifePO4 a basse temperature, l&39;efficienza di Kulen è del 64% al 96% e da -20 °C a 55 °C a 0 °C, e la tensione di scarica è da 55 °C a 3,11 V.

2,62 V di erogazione a -20 °C. XING et al., hanno scoperto che, dopo l&39;aggiunta di agenti conduttivi nanocarbonici, le proprietà elettrochimiche di LiFePO4 sono diminuite e le prestazioni a bassa temperatura sono migliorate; la tensione di scarica di LiFePO4 dopo la modifica 3.

40 V sono scesi a 3,09 V a -25 °C, con una diminuzione solo del 9,12%; e l&39;efficienza della batteria è stata del 57.

3%, superiore al 53,4% dell&39;agente elettrico non nanocarbonico a -25 °C. Di recente, LIMNPO4 ha suscitato l&39;interesse delle persone.

Lo studio ha scoperto che LIMNPO4 ha potenziali elevati (4,1 V), nessun inquinamento, prezzo basso, grande capacità specifica (170 mAh/g), ecc. Tuttavia, a causa della minore conduttività ionica del LIMNPO4 rispetto al LiFePO4, viene spesso utilizzato per sostituire Mn e formare un LiMn0.

Soluzione solida di 8Fe0.2PO4 nell&39;uso effettivo della porzione FE. Le caratteristiche di bassa temperatura del materiale dell&39;elettrodo negativo della batteria agli ioni di litio sono più gravi rispetto al materiale dell&39;elettrodo positivo e il deterioramento a bassa temperatura della batteria agli ioni di litio è più grave, principalmente per tre motivi: ● Bassa temperatura, carica e scarica ad alto ingrandimento, grave polarizzazione della batteria, il litio metallico sulla superficie negativa è ampiamente depositato e il prodotto di reazione del litio metallico e dell&39;elettrolita generalmente non ha conduttività elettrica; influenzato dalla bassa temperatura;.

Lo studio delle soluzioni elettrolitiche a bassa temperatura esamina l&39;effetto del trasferimento di Li+ in una batteria agli ioni di litio; la sua conduttività ionica e le prestazioni di formazione del film SEI hanno un effetto significativo sulle prestazioni della batteria a bassa temperatura. Si è stabilito che la soluzione elettrolitica a bassa temperatura è molto particolare, presentando tre indicatori principali: conduttività ionica, finestre elettrochimiche e reattività dell&39;elettrodo. Il livello di questi tre indicatori dipende in larga misura dai materiali di composizione: solvente, elettrolita (sale di litio), additivo.

Pertanto, lo studio delle prestazioni a bassa temperatura di ciascuna parte dell&39;elettrolita è di grande importanza per comprendere e migliorare le prestazioni a bassa temperatura della batteria. ● Caratteristiche di bassa temperatura dell&39;elettrolita basato su CE rispetto al carbonato a catena, la struttura del carbonato ciclico è vicina, forte, ha un punto di fusione e una viscosità elevati. Tuttavia, la grande polarità della struttura anulare fa sì che spesso abbia una costante dielettrica elevata.

Il solvente EC ha una grande costante dielettrica, un&39;elevata conduttività ionica, una perfetta prestazione di formazione del film, impedisce efficacemente che la molecola del solvente venga co-inserita, quindi è una posizione indispensabile, così che la maggior parte dei sistemi di soluzioni elettrolitiche a bassa temperatura sono grandi e quindi miscelati Basso punto di fusione del solvente a piccola molecola. ● Il sale di litio è un&39;importante composizione dell&39;elettrolita. Il sale di litio può non solo migliorare la conduttività ionica della soluzione, ma anche ridurre la distanza di diffusione di Li+ nella soluzione.

In generale, maggiore è la concentrazione di Li+ nella soluzione, maggiore è la conduttività ionica. Tuttavia, la concentrazione degli ioni di litio nell&39;elettrolita non è linearmente correlata, ma è una linea parabolica. Questo perché la concentrazione di ioni di litio nel solvente dipende dalla dissociazione del sale di litio nel solvente e dalla forza dell&39;associazione.

Lo studio dell&39;elettrolita a bassa temperatura, a parte il fatto che la batteria è composta da se stessa, e i fattori di processo nel funzionamento effettivo avranno anch&39;essi un impatto significativo sulle prestazioni della batteria. ● (1) Processo di preparazione YAQUB et al, l&39;impatto del carico dell&39;elettrodo e dello spessore del rivestimento su LINI0.6CO 0.

Le prestazioni a bassa temperatura della batteria 2 mn0.2O2/grafite hanno rivelato che minore è il carico dell&39;elettrodo, minore è lo spessore dello strato di rivestimento, migliori sono le prestazioni a bassa temperatura. ● (2) Stato di carica e scarica Petzl et al, l&39;impatto dello stato di carica-scarica a bassa temperatura sulla durata del ciclo della batteria ha scoperto che quando la profondità di scarica può causare una maggiore perdita di capacità e ridurre la durata circolatoria.

(3) L&39;area superficiale, l&39;apertura, la densità dell&39;elettrodo, la bagnabilità dell&39;elettrodo e della soluzione elettrolitica e simili, che influiscono sulle prestazioni a bassa temperatura della batteria agli ioni di litio. Inoltre, non si può ignorare l&39;impatto dei difetti dei materiali e dei processi sulle prestazioni della batteria a bassa temperatura. Pertanto, per garantire le prestazioni a bassa temperatura della batteria agli ioni di litio, è necessario fare quanto segue: ● (1) formare un film SEI sottile e denso; ● (2) garantire che Li + abbia un elevato coefficiente di diffusione nella sostanza attiva; ● (3) ) L&39;elettrolita ha un&39;elevata conduttività ionica a basse temperature.

Inoltre, lo studio può adottare anche un altro approccio, rivolgendo l&39;attenzione a un altro tipo di batteria agli ioni di litio: la batteria agli ioni di litio completamente solida. Rispetto alle batterie agli ioni di litio convenzionali, si prevede che tutte le batterie agli ioni di litio allo stato solido, in particolare le batterie agli ioni di litio a film sottile completamente solido, risolveranno completamente il problema dell&39;attenuazione della capacità e i problemi di sicurezza del ciclo tipici delle basse temperature delle batterie. Come si trattano le batterie al litio in inverno? 1.

Non utilizzare la batteria al litio in un ambiente a bassa temperatura per l&39;effetto della batteria al litio, più bassa è la temperatura della batteria al litio, minore è l&39;attività della batteria al litio, il che porta direttamente a una significativa riduzione dell&39;efficienza di carica e scarica, che è generalmente il lavoro delle batterie al litio. La temperatura è compresa tra -20 gradi e -60 gradi. Quando la temperatura è inferiore a 0 °C, fare attenzione a non caricare all&39;aperto, è possibile caricarla portando la batteria nella stanza (nota, stare lontano da materiali infiammabili!!!), Quando la temperatura è inferiore a -20 °C, la batteria entrerà automaticamente in stato di sospensione e non potrà essere utilizzata normalmente. Quindi l&39;utente del nord è particolarmente freddo.

Non è prevista alcuna condizione di ricarica interna. Per sfruttare al meglio il resto della batteria, ricaricare subito il sole dopo aver parcheggiato, per aumentare la carica ed evitare il litio. 2, sviluppare l&39;accompagnamento abituale invernale, quando la batteria è troppo scarica, dobbiamo effettuare una ricarica tempestiva, sviluppare una buona abitudine di accompagnamento, ricordare, non seguire mai la normale batteria per tornare alla potenza della batteria invernale.

In inverno l&39;attività delle batterie al litio diminuisce, il che può causare sovraccarichi, compromettere leggermente la durata della batteria e provocare incidenti da combustione. Pertanto, in inverno, bisogna prestare maggiore attenzione alla ricarica poco profonda. In particolare, è opportuno non parcheggiare il veicolo per troppo tempo ed evitare di caricarlo eccessivamente.

3. Non dimenticare di non caricare per troppo tempo, non tenerlo in carica troppo a lungo, e puoi. Se la temperatura ambiente di ricarica in inverno è inferiore a 0 °C, non allontanarsi troppo durante la ricarica, per evitare emergenze e una gestione tempestiva. 4.

Durante la ricarica, utilizzare un caricabatterie speciale per batterie al litio; il mercato è pieno di caricabatterie di qualità inferiore; utilizzare caricabatterie di qualità inferiore può danneggiare la batteria e persino causare un incendio. Non acquistare prodotti a basso prezzo e non garantiti, non utilizzare caricabatterie per batterie al piombo; se il tuo caricabatterie non funziona, smetti di usarlo, non perderlo. 5. Prestare attenzione alla durata della batteria, al cambio tempestivo della nuova batteria al litio, ai diversi tipi di durata della batteria e al modo di utilizzo quotidiano; la durata della batteria non è uguale; se l&39;auto è spenta o in cortocircuito, contattare il personale addetto alla manutenzione della batteria al litio per gestire la riparazione della batteria al litio. Durante il cortocircuito, contattare il personale addetto alla manutenzione della batteria al litio.

6. C&39;è una buona corrente elettrica per l&39;inverno, per poter utilizzare il veicolo a metà primavera, se non si dispone di una batteria a lungo termine, ci si ricorderà di caricare il 50% - 80% della batteria, rimuoverla dall&39;auto ed effettuare una ricarica regolare, circa un mese di carica. Nota: la batteria va conservata in un ambiente asciutto. 7.

Posizionare correttamente la batteria Non immergere la batteria in acqua né renderla umida; non accatastarla su più di 7 piani né invertire la direzione della batteria, litio.