Kapasîteya battera lîtium-ionê ya zivistanê dê nebaş be, çima bataryaya îyona lîtium "tirs" kêm e?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Dobavljač prijenosnih elektrana

Ji dema ku ketin sûkê, bataryayên lîtium-ion bi avantajên xwe yên jiyîna dirêj, kapasîteya taybetî ya mezin, bê bandoriya bîranînê ve cûrbecûr serlêdanan bi dest xistine. Germahiya nizm a battera lîtium-ion kêm e, kêmbûna giran, performansa mezinkirina çerxa nebaş, diyardeya lîtiumê ya eşkere, nehevsengiya lîtiumê ya têkbirinê, hwd. Lêbelê, digel berfirehbûna domdar a serîlêdanê, sînorkirina performansa germahiya nizm a bataryayên lîtium-ion eşkeretir e.

Li gorî raporan, kapasîteya dakêşana battera lîtium-ion tenê li ser germahiya odeyê li -20 ° C bi qasî 31,5% e. Germahiya xebitandina bataryaya lîtium-ion ya kevneşopî di navbera -20 - + 55 ° C de.

Lê di warên hewayê, wesayîtên elektrîkê, hwd. de, pîlê dikare di -40 ° C de bi rêkûpêk bixebite. Ji ber vê yekê, pir girîng e ku meriv taybetmendiyên germahiya nizm ên bataryayên lîtium ion çêtir bikin.

Faktorên ku performansa germahiya nizm a batarya lîtium-îonê asteng dikin ● Di hawîrdorên germahiya nizm de, vîskozîteya elektrolîtê zêde dibe, hetta bi qismî hişk dibe, di encamê de guheztinek elektrîkî ya pîlê îyona lîtiumê kêm dibe. ● Lihevhatina di navbera elektrolît û elektroda neyînî û diafragmê de di bin jîngeha germahiya nizm de xirab dibe. ● Elektroda neyînî ya battera lîtium-ionê di bin hawîrdorên germahiya nizm de bi tundî tê rijandin, û lîtiumê metalê ku daketiye bi elektrolîtê re reaksiyonê dike, û hilweşandina hilberê dibe sedema zêdebûna stûrahiya navbeynkariya elektrolîtê ya rewşa hişk (SEI).

● Pîlê îyona lîtiumê di bin hawîrdora germahiya nizm de tê daxistin, û impedance veguhastina barkirinê (RCT) bi girîngî zêde dibe. Nîqaş li ser faktorên performansa germahiya nizm ku bandorê li bataryayên lîtium ion dikin ● Perspektîfa pispor 1: Çareseriya elektrolîn bandorek girîng li ser performansa germahiya nizm a bataryayên lîtium ion heye, pêkhate û taybetmendiyên materyalîzasyona elektrolîtê bandorek girîng li ser performansa germahiya nizm a pîlê heye. Pirsgirêka di germahiya nizm a batterê de ev e: vîskozîteya elektrolîtê dê mezin bibe, leza veguheztina îyonê hêdî dibe, di encamê de leza koçkirina elektronê ya çerxa derve çêdibe, ji ber vê yekê batar bi giranî polarîze dibe, û kapasîteya barkirin û dakêşandinê kêmbûnek tûj heye.

Bi taybetî dema barkirina germahiya nizm, îyonên lîtiumê dikarin bi hêsanî deleganên lîtiumê li ser rûyê elektroda neyînî ava bikin, ku di encamê de têkçûna pîlê çêdibe. Performansa germahiya nizm ya elektrolîtê ji nêz ve bi mezinahiya guheztina xweya elektrolîtê ve girêdayî ye, îyona veguheztina guheztina elektrîkê zû ye, û di germahiyên nizm de bêtir kapasîteyê dikare were xebitandin. Di elektrolîtê de xwêyên lîtiumê çiqas zêde be, hejmara koçan jî ew qas bilind dibe.

Germahiya elektrîkê ya bilind, guheztina ion zûtir, polarîzasyon piçûktir, performansa pîlê di germahiya nizm de çêtir e. Ji ber vê yekê, gihandina bilind şertek pêdivî ye ku meriv performansa germahiya nizm a baş a bataryayên lîtium ionê bi dest bixe. Veguheztina elektrîkê ya elektrolîtê bi pêkhateya elektrolîtê ve girêdayî ye, û vîskozîtîya helwêstê ew e ku riya guheztina elektrîkê ya elektrolîtê baştir bike.

Di germahiya nizm a helwêstê de şilbûna helwêstê baş e garantiya veguheztina îyonê ye, û membrana elektrolîtê ya zexm a ku ji hêla elektrolîtê ve di elektrolîta germahiya nizm de hatî çêkirin di heman demê de mifteyek ji guheztina îyona lîtiumê ye, û RSEI di hawîrdorek germahiya nizm de astengiya sereke ya pîlê îyona lîtiumê ye. ● Raya pisporê 2: Performansa germahiya nizm a bataryaya lîtium-îon a bisînor zêdebûnek tûj a LI + impedansa belavbûnê di binê germahiya nizm de ye, lê ne fîlima SEI. Taybetmendiyên germahiya nizm ên madeya elektrodê ya erênî ya pîlê îyona lîtiumê ● 1, avahiya qata taybetmendiya germahiya nizm a strukturên elektrodê erênî yên avahiya qatkirî hem kanalek belavbûna îyona lîtiumê ya yek-alî heye, hem jî xwedan aramiya strukturî ya kanala sê-alî ye, ku bazirganiya bazirganî ya pêşîn e.

Materyalên erênî yên pîlê Lithium ion. Materyalên nûnerê wê LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 û Li (Ni, Co, Mn) O2, hwd. Xie Xiaohua, hwd.

LiCoo2 / MCMB wekî tiştên lêkolînê bikar bînin, taybetmendiyên wê yên barkirina germahiya nizm ceribandin. Encam destnîşan dikin ku her ku germahî kêm dibe, platforma dakêşanê ji 3.762V (0 ° C) dadikeve 3.

207V (-30 ° C); kapasîteya giştî ya pîlê wê jî ji 78,98 mA · h (0 ° C) daket 68,55 mA · h (-30 ° C).

● 2, taybetmendiya germahiya nizm ya materyalê erênî ya strûktûra spinel avahiya spinel LiMn2O4 materyalê erênî, ji ber ku hêmanek Co tune ye, lêçûnek kêm, avantajên ne-jehrî heye. Lêbelê, pêlava valenceya Mn û bandora JaHN-Teller ya Mn3 +, di encamê de pirsgirêkên wekî ciyawaziyên strukturel ên bêserûber û paşveger çêdibin. Peng Zhengshun, destnîşan dike ku performansa elektrokîmyayî ya materyalên elektrodê erênî yên LiMn2O4 mezin e, û RCT wekî mînak tê bikar anîn: RCT-ya LIMN2O4 ku ji hêla qonaxa zexm a germahiya bilind ve hatî syntez kirin ji rêbaza sol gel-ê bi girîngî bilindtir e, û ev diyarde di îyona lîtiumê de ye ku li ser hevrêzên belavbûnê hatî çandin.

Sedem bi gelemperî ji ber rêbazên cûrbecûr yên sentetîk ên ji bo krîstalbûn û morfolojiya hilberê ye. ● 3, taybetmendiyên germahiya nizm ên materyalê elektrodê erênî yên pergala fosfatê LIFEPO4 laşê sereke yê materyalê erênî ya pîlê hêza heyî ye ji ber aramî û ewlehiya qebareya hêja, digel materyalê sêdar. Berxwedana germahiya nizm a fosfata hesin bi piranî ji ber ku madde bixwe însulator e, guheztina elektronê kêm e, belavbûna îyona lîtiumê qels e, ji ber vê yekê berxwedana navxweyî ya pîlê zêde dibe, polarîzasyon zêde ye, barkirina batterê û dakêşandinê tê asteng kirin, ji ber vê yekê germahiya nizm Performansa ne îdeal e.

Valley Yidi, û hwd., Dema ku li ser germahiya nizm li ser tevgera barkirin û dakêşanê ya LifePO4 dixwînin, karbidestiya Kulen% 64% li 96% û -20 ° C li 55 ° C heya 0 ° C ye, û voltaja dakêşanê ji 55 ° C 3.11V e.

2.62V ji -20 ° C radest dike. XING et al, vedîtin, piştî lêzêdekirina rêgezên nanokarbonê, taybetmendiyên elektrokîmyayî yên LiFePO4 kêm bûne, û performansa germahiya nizm baştir dibe; voltaja dakêşana LiFePO4 piştî guhertinê 3.

40 V li -25 ° C ket 3,09V, kêmbûn tenê %9,12 bû; û karîgeriya wê ya bataryayê 57 bû.

3%, ji% 53,4% ê elektrîkê ne-nanokarbon li -25 ° C. Di van demên dawî de, LIMNPO4 berjewendîyên eleqedar ên mirovan kişandiye.

Di lêkolînê de hat dîtin ku LIMNPO4 xwedan potansiyelên bilind (4.1V), bê qirêjbûn, bihayê kêm, kapasîteya taybetî ya mezin (170mAh / g), hwd. Lêbelê, ji ber kêmbûna îyonê ya LIMNPO4 ji LiFePO4, ew pir caran tête bikar anîn ku li şûna Mn-ê da ku LiMn0 ava bike.

8Fe0.2PO4 çareseriya zexm di karanîna rastîn a beşa FE de. Taybetmendiyên germahiya nizm ên materyalê elektroda neyînî ya pîlê lîtium-ion li gorî materyalê elektrodê erênî cidîtir in, û xirabûna germahiya nizm a pîlê îyona lîtiumê girantir e, bi piranî sê sedem: ● Germahiya nizm barkirina mezinkirina bilind û dakêşanê, polarîzasyona bateriyê giran e, metala rûbera neyînî Lithium bi giranî tê depokirin, û hilbera reaksiyonê ya lîtiumê ya elektrîkî ya elektrîkê ya gelemperî tune ye Di bin bandora germahiya nizm de;.

Lêkolîna çareseriyên elektrolîtîk ên germahiya nizm bandora veguheztina Li + di pîlê îyonek lîtium de digire, û tevgera wê ya ionîkî û performansa damezrandina fîlima SEI bandorek girîng li ser performansa germahiya nizm a batterê heye. Tê diyarkirin ku çareseriya elektrolîtîkî ya germahiya nizm pir taybetî ye, sê nîşaneyên sereke hene: guheztina îyonî, pencereyên elektrokîmyayî, û reaksiyona elektrodê. Asta van sê nîşanan bi piranî bi materyalên pêkhateya wê ve girêdayî ye: çareserker, elektrolît (xwêya lîtium), lêzêde.

Ji ber vê yekê, lêkolîna performansa germahiya nizm a her beşek elektrolîtê, ji bo têgihiştin û başkirina performansa germahiya nizm a pîlê pir girîng e. ● Taybetmendiyên germahiya nizm a elektrolîtê ya EC-ê li gorî karbonatê zincîreyê, strukturên karbonat ên çerxîkî nêzîk e, xurt e, xwedan xala helandinê û vîskozîtî ye. Lêbelê, polarîteya mezin a strukturê annular dihêle ku ew bi gelemperî xwedan domdarek dielektrîkî ya mezin be.

Avêra EC xwedan domdarek dielektrîkî ya mezin, guheztina îonê ya bilind, performansa avakirina fîlimê ya bêkêmasî ye, bi bandor rê li ber hevgirtinê molekula çareserker digire, ji ber vê yekê ew pozîsyonek domdar e, ji ber vê yekê pergalên çareseriya elektrolîtîk bi piranî germahiya nizm mezin in, û dûv re tevlihev dibin xala helîna nizm ya molekulê ya piçûk. ● Xwêya lîtium pêkhateyeke girîng a elektrolîtê ye. Xwêya lîtiumê ne tenê dikare rêgirtina îyonî ya çareseriyê baştir bike, lê di heman demê de dûrahiya belavbûna Li + di çareseriyê de jî kêm dike.

Bi gelemperî, di nav çareseriyê de giraniya Li + mezintir, berbi îyonê mezintir dibe. Lêbelê, hûrbûna giraniya îyona lîtiumê di elektrolîtê de ne bi xêzek ve girêdayî ye, lê xêzek parabolîk e. Ev e ji ber ku, giraniya îyona lîtiumê ya di helwêstê de bi veqetandina xwêya lîtiumê ya di nav çareserkerê de û hêza komeleyê ve girêdayî ye.

Lêkolîna elektrolîta germahiya nizm ji bilî ku pîlê ji xwe pêk tê, û faktorên pêvajoyê di xebata rastîn de jî dê bandorek girîng li ser performansa pîlê hebe. ● (1) Pêvajoya Amadekirinê YAQUB et al, bandora barkirina elektrodê û qalindahiya pêlê li ser LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / bataryaya grafît performansa germahiya nizm eşkere kir ku her ku barkirina elektrodê piçûktir be, qata pêlavê kêmtir ziravtir e Her ku performansa germahiya nizm çêtir e. ● (2) Rewşa barkirin û dakêşanê Petzl û yên din, bandora rewşa barkêş-vekêşana germahiya nizm li ser jiyana çerxa pîlê dît ku dema ku kûrahiya dakêşanê dikare bibe sedema windabûna kapasîteya mezintir, û jiyana gerîdeyê kêm bike.

(3) Qada rûkê, aperture, dendika elektrodê, şilbûna elektrodê û çareseriya elektrolîtîk, û yên wekî wan, ku bandorê li performansa germahiya nizm a pîlê lîtium ion dike. Wekî din, bandora kêmasiyên materyal û pêvajoyên li ser performansa germahiya nizm a pîlê nayê paşguh kirin. Ji ber vê yekê, ji bo misogerkirina performansa germahiya nizm a pîlê lîtium-ion, pêdivî ye ku meriv van tiştan bike: ● (1) fîlimek SEI-ya zirav û qels; ● (2) garantî dike ku Li + di maddeya çalak de rêjeyek belavbûna mezin heye; ● (3) ) Elektrolît di germahiyên nizim de xwedan îyona bilind e.

Digel vê yekê, lêkolîn dikare nêzîkatiyek din jî bigire, û çav berbi celebek din a battera lîtium-ionê ve tê - battera lîtium-ionê ya tam zexm. Li gorî bataryayên lîtium-ionê yên kevneşopî, hemî bataryayên lîtium-ionê yên hişk, nemaze bataryayên lîtium-ionê yên fîlima zirav a bêkêmasî, tê çaverê kirin ku bi tevahî pirsgirêka kêmbûna kapasîteyê û pirsgirêkên ewlehiyê yên dewrê yên ku di germahiyên nizm ên pîlê de têne bikar anîn çareser bikin. Ji ber vê yekê hûn di zivistanê de bataryayên lîtiumê çawa derman dikin? 1.

Germahiya battera lîtiumê di hawîrdora germahiya nizm de ji bo bandora battera lîtiumê bikar neynin, her ku germahiya battera lîtiumê kêm bibe, ew qas çalakiya pîlê lîtiumê kêm dibe, ku rasterast dibe sedema kêmbûnek berbiçav a kargêriya barkirinê û dakêşanê, ku bi gelemperî, xebata bataryayên lîtiumê Germahiya di navbera -20-60 derece de ye. Gava ku germahî ji 0 ° C kêmtir be, hay jê hebe ku li derve bar neke, hûn dikarin wê bar bikin, em dikarin pîlê li jûreyê bigirin (têbînî, ji şewatê dûr bimînin!!!), Dema ku germahî di binê -20 At ° C de be, dê pîlê bixweber bikeve rewşa xewê û bi gelemperî nayê bikar anîn. Ji ber vê yekê bikarhênerê bakur bi taybetî sar e.

Rewşa barkirinê ya hundurîn tune. Ji bo ku mayî ya pîlê bi tevahî bikar bînin, tavilê tavê piştî parkkirinê bar bikin, da ku barkirinê zêde bikin, û ji lîtiumê dûr bikevin. 2, zivistana adetî ya pêwendiyê pêşve bibin, dema ku baterî pir kêm be, divê em barkirina biwext bikin, adetek baş a hevaltiyê pêş bixin, ji bîr mekin, tu carî li dû battera normal negerin da ku vegerin hêza pîlê zivistanê.

Çalakiya battera lîtiumê ya zivistanê kêm dibe, pir hêsan dibe sedema barkirina zêde, bi sivikî bandorê li jiyana bateriyê dike, û qezayek şewitandinê çêdike. Ji ber vê yekê, di zivistanê de bêtir bala xwe bidin şarjkirina bi rengek hûrgilî. Bi taybetî jî pêdivî ye ku were destnîşan kirin, wesayitê demek dirêj park nekin, ji barkirinê dûr bisekinin.

3, ji bîr nekin ku hûn ji bo demek dirêj şarj nekin, wê xweş nekin, wesayit ji bo demek dirêj di rewşa barkirinê de bihêlin, û hûn dikarin. Dema ku hawîrdora barkirinê di zivistanê de ji 0 ° C kêmtir e, dema barkirinê, pir dûr nehêlin, ji bo pêşîgirtina li rewşên awarte, destwerdana biwext. 4.

Dema şarjê, bazara bargiranek taybetî ya bataryayek lîtiumê tijî şarjkerê hindik bikar bînin, bi karanîna şarjkerên hindik, dikare bibe sedema zirara batterê, û tewra bibe sedema agir. Berhemên ne-garantîkirî yên bi bihayê kêm nekirin, şarjkerên pîlê-asîdê bikar neynin; ger şarjêra we nikaribe wê bikar bîne, dev ji karanîna wê berdin, winda nekin. 5, bala xwe bidin jiyana bateriyê, guhertina biwext a jiyana nû ya battera lîtiumê, cûreyên cûda yên jiyana batterê, plus awayê karanîna rojane, jiyana pîlê ne wekhev e, heke gerîdeyek bêhêz be an Kurteya bêdawî be, ji kerema xwe bi personelên lênihêrîna battera lîtiumê re têkilî daynin da ku di dema kurt de bi kesê tamîrkirina battera lîtiumê re têkilî daynin, ji kerema xwe bi personelê lênihêrîna battera lîtiumê re têkilî daynin.

6, ji bo zivistanê elektrîkek baş heye, ji bo ku hûn wesayîtê di nîvê biharê de bikar bînin, heke dirêjî batarya we tune be, hûn ê ji bîr nekin ku 50% - 80% ji pîlê bar bikin, û wê ji gerîdeyê derxînin, û şarjkirina birêkûpêk bikin, bi qasî mehekê Charge. Nîşe: Pîl di hawîrdorek hişk de tê hilanîn. 7.

Pîlê rast bi cîh bikin Pîlê di nav avê de nehêlin, an jî pîlê şil nekin; ji 7 qatan zêdetir li hev nekin, an rêça batterê, lîtiumê berevajî nekin.