რა არის ლითიუმის ბატარეის სიმძლავრის მიზეზი?

Tác giả ：Iflowpower – Добављач преносних електрана

გავრცელებული ინფორმაციით, ლითიუმ-იონური ბატარეის გამონადენის სიმძლავრე მხოლოდ 31,5%-ს შეადგენს ოთახის ტემპერატურაზე -20¡ã C. ტრადიციული ლითიუმ-იონური ბატარეის მუშაობის ტემპერატურა -20 ~ + 55 ¡ã C.

მაგრამ აერონავტიკის კატეგორიაში, ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებებში, საჭიროა ბატარეის გამართულად მუშაობა -40 ¡ã C ტემპერატურაზე. აქედან გამომდინარე, დიდი მნიშვნელობა აქვს ლითიუმის იონური ბატარეების დაბალი ტემპერატურის თვისებების გაუმჯობესებას. დაბალ ტემპერატურულ გარემოში ელექტროლიტის სიბლანტე იზრდება, ნაწილობრივ მყარდებაც კი, რაც იწვევს ლითიუმის იონური ბატარეის დაბალ გამტარობას.

ელექტროლიტსა და უარყოფით ელექტროდსა და დიაფრაგმას შორის თავსებადობა უარესდება დაბალ ტემპერატურულ გარემოში. ლითიუმის იონური ბატარეის უარყოფითი ელექტროდი დაბალი ტემპერატურის გარემოში იყო მძიმედ დალექილი, და ნალექი ლითონის ლითიუმი რეაგირებდა ელექტროლიტთან და პროდუქტის დეპონირება გამოიწვია მყარი ელექტროლიტის ინტერფეისის (SEI) სისქემდე. ლითიუმ-იონური ბატარეები დაბალი ტემპერატურის გარემოში ამცირებს აქტიური ნივთიერების შიდა დიფუზიის სისტემას, მუხტის გადაცემის წინაღობა (RCT) მნიშვნელოვნად იზრდება.

ექსპერტის პერსპექტივა 1: ელექტროლინის ხსნარი გავლენას ახდენს ლითიუმის იონური ბატარეების დაბალ ტემპერატურაზე, ელექტროლიტის შემადგენლობა და მატერიალიზაციის თვისებები უარყოფითად მოქმედებს ბატარეის დაბალი ტემპერატურის მუშაობაზე. ბატარეის ზედაპირზე პრობლემაა: ელექტროლიტის სიბლანტე გახდება დიდი, იონური გამტარობა ნელია, რის შედეგადაც გარე მიკროსქემის ელექტრონების მიგრაციის სიჩქარე ხდება, ამიტომ ბატარეა მკვეთრად პოლარიზებულია, ხოლო დამუხტვის და განმუხტვის სიმძლავრე მკვეთრად მცირდება. განსაკუთრებით დაბალ ტემპერატურაზე დატენვისას, ლითიუმის იონები ადვილად ქმნიან ლითიუმის დელეგრანებს უარყოფითი ელექტროდის ზედაპირზე, რაც იწვევს ბატარეის უკმარისობას.

ელექტროლიტის დაბალი ტემპერატურული მოქმედება მჭიდროდ არის დაკავშირებული ელექტროლიტის საკუთარი გამტარობის ზომასთან, ელექტრული გამტარობის იონი სწრაფია და დაბალ ტემპერატურაზე მეტი სიმძლავრე შეიძლება განხორციელდეს. რაც უფრო მეტი ლითიუმის მარილებია ელექტროლიტში, მით მეტია მიგრაციის რაოდენობა, მით უფრო მაღალია გამტარობა. მაღალი ელექტროგამტარობა, რაც უფრო სწრაფია იონის გამტარობა, რაც უფრო მცირეა პოლარიზაცია, მით უკეთესია ბატარეის მოქმედება დაბალ ტემპერატურაზე.

აქედან გამომდინარე, უმაღლესი გამტარობა აუცილებელი პირობაა ლითიუმ-იონური ბატარეების კარგი დაბალი ტემპერატურის შესრულებისთვის. ელექტროლიტის ელექტრული გამტარობა დაკავშირებულია ელექტროლიტის შემადგენლობასთან, ხოლო გამხსნელის სიბლანტე არის ელექტროლიტის ელექტრული გამტარობის გზის გაუმჯობესება. გამხსნელის სითხე კარგია გამხსნელის დაბალ ტემპერატურაზე არის იონის ტრანსპორტირების გარანტია, ხოლო დაბალ ტემპერატურაზე ელექტროლიტის მიერ წარმოქმნილი მყარი ელექტროლიტური მემბრანა ასევე არის ლითიუმის იონური გამტარობაზე ზემოქმედების გასაღები, ხოლო RSEI არის ლითიუმის იონური ბატარეის მჭიდრო წინაღობა დაბალი ტემპერატურის გარემოში.

ექსპერტი 2: გემოვნების ფაქტორები, რომლებიც ზღუდავს ლითიუმ-იონური ბატარეების დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობას, არის დაბალი ტემპერატურა, ახალი Li + დიფუზიური წინაღობა, მაგრამ არა SEI ფილმი. ფენოვან სტრუქტურას აქვს როგორც ერთგანზომილებიანი ლითიუმ-იონური დიფუზიური არხი, რომელსაც აქვს სამგანზომილებიანი არხის სტრუქტურის სტაბილურობა და არის პირველი კომერციული ლითიუმ-იონური ბატარეის დადებითი მასალა. მის წარმომადგენლობით ნივთიერებებს მიეკუთვნება LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 და Li (Ni, Co, Mn) O2, ე.