Литий батареясының сыйымдылығының себебі неде?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

Есептерге сәйкес, литий-иондық аккумулятордың разрядтық сыйымдылығы -20 ¡ã C бөлме температурасында шамамен 31,5% құрайды. Дәстүрлі литий-ионды батареяның жұмыс температурасы -20 ~ + 55 ¡ã C аралығында.

Бірақ аэроғарыш, электр көліктер санатында аккумулятордың -40 ¡ã C температурасында дұрыс жұмыс істеуін талап етеді. Сондықтан литий-ионды батареялардың төмен температуралық қасиеттерін жақсартудың маңызы зор. Төмен температуралы орталарда электролиттің тұтқырлығы артады, тіпті ішінара қатып қалады, нәтижесінде литий-ионды батареяның өткізгіштігі төмен болады.

Электролит пен теріс электрод пен диафрагма арасындағы үйлесімділік төмен температуралы ортада нашарлайды. Төмен температуралы ортада литий-иондық аккумулятордың теріс электроды қатты тұндырылды, ал тұндырылған металл литий электролитпен әрекеттесті және өнімнің тұнбасы қатты электролит интерфейсінің (SEI) қалыңдығына әкелді. Төмен температура жағдайында литий-ионды аккумуляторлар белсенді заттың ішкі диффузиялық жүйесін төмендетеді, заряд тасымалдау кедергісі (RCT) айтарлықтай артады.

Сарапшылардың көзқарасы 1: Электролин ерітіндісі литий-иондық батареялардың төмен температуралық көрсеткіштеріне әсер етеді, электролиттің құрамы мен материалдану қасиеттері батареяның төмен температуралық көрсеткіштеріне теріс әсер етеді. Аккумулятордың бетіндегі мәселе мынада: электролиттің тұтқырлығы үлкен болады, ион өткізгіштігі баяу, нәтижесінде сыртқы контурдың электронды миграциясының жылдамдығы пайда болады, сондықтан аккумулятор қатты поляризацияланған, ал зарядтау және разрядтау қабілеті күрт төмендейді. Әсіресе төмен температурада зарядтау кезінде литий иондары теріс электродтың бетінде литий делеграндарын оңай түзе алады, нәтижесінде батарея істен шығады.

Электролиттің төмен температуралық өнімділігі электролиттің меншікті өткізгіштігінің өлшемімен тығыз байланысты, электрөткізгіштік ионының берілуі тез және төмен температурада көбірек сыйымдылық болуы мүмкін. Электролиттегі литий тұздары неғұрлым көп болса, миграция саны соғұрлым көп болса, өткізгіштік соғұрлым жоғары болады. Электр өткізгіштігі жоғары, ион өткізгіштігі неғұрлым жылдам болса, поляризация неғұрлым аз болса, төмен температурада батареяның өнімділігі соғұрлым жақсы болады.

Сондықтан жоғары өткізгіштік литий-ионды батареялардың жақсы төмен температуралық көрсеткіштеріне қол жеткізу үшін қажетті шарт болып табылады. Электролиттің электр өткізгіштігі электролиттің құрамына байланысты, ал еріткіштің тұтқырлығы электролиттің электр өткізгіштігінің жолын жақсарту болып табылады. Еріткіштің төмен температурасында еріткіштің сұйықтығы жақсы иондарды тасымалдаудың кепілі болып табылады, ал төмен температурада электролит түзетін қатты электролит мембранасы да литий ионының өткізгіштігіне әсер етудің кілті болып табылады, ал RSEI төмен температуралы ортада литий-ионды батареяның тығыз кедергісі болып табылады.

2-сарапшы: Литий-иондық батареялардың төмен температуралық өнімділігін шектейтін дәм факторлары төмен температуралар, жаңа Li + диффузиялық кедергі, бірақ SEI пленкасы емес. Қабатты құрылым бір өлшемді литий-ионды диффузиялық арнаға ие, ол үш өлшемді арна құрылымының тұрақтылығына ие және бірінші коммерциялық литий-иондық батареяның оң материалы болып табылады. Оның өкілдік заттарына LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 және Li (Ni, Co, Mn) O2, e.