Žiemos ličio jonų akumuliatoriaus talpa taps mažiausia, kodėl ličio jonų akumuliatorius „bijo“ žemos temperatūros?

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Nuo pat patekimo į rinką ličio jonų baterijos buvo plačiai pritaikytos, o jų pranašumai yra ilgas tarnavimo laikas, didelė specifinė talpa, nėra atminties efekto. Žema ličio jonų akumuliatoriaus temperatūra yra žema, stiprus susilpnėjimas, prastas ciklo padidinimas, akivaizdus ličio reiškinys, atpalaiduojantis ličio disbalansas ir kt. Tačiau nuolat plečiantis taikymui, ličio jonų baterijų veikimo žemoje temperatūroje apribojimas yra akivaizdesnis.

Remiantis pranešimais, ličio jonų akumuliatoriaus išsikrovimo talpa yra tik apie 31,5% kambario temperatūroje, esant -20 ° C. Tradicinė ličio jonų akumuliatoriaus darbo temperatūra nuo -20 iki +55 °C.

Tačiau aviacijos, elektrinių transporto priemonių ir kt. srityse akumuliatorius gali tinkamai veikti -40 ° C temperatūroje. Todėl labai svarbu pagerinti ličio jonų baterijų žemos temperatūros savybes.

Veiksniai, ribojantys ličio jonų akumuliatoriaus veikimą žemoje temperatūroje ● Esant žemai temperatūrai, elektrolito klampumas padidėja, net ir iš dalies sukietėja, todėl ličio jonų akumuliatoriaus elektrinis laidumas yra mažas. ● Elektrolito ir neigiamo elektrodo bei diafragmos suderinamumas pablogėja esant žemai temperatūrai. ● Neigiamas ličio jonų akumuliatoriaus elektrodas, esant žemai temperatūrai, stipriai nusodinamas, o nusodintas metalinis litis reaguoja su elektrolitu, o dėl produkto nusėdimo padidėja kietojo kūno elektrolito sąsajos (SEI) storis.

● Ličio jonų akumuliatorius žemoje temperatūroje sumažėja, o įkrovimo perdavimo varža (RCT) žymiai padidėja. Diskusija apie žemos temperatūros veiksnius, turinčius įtakos ličio jonų akumuliatoriams ● 1 eksperto perspektyva: elektrolino tirpalas turi didelę įtaką ličio jonų akumuliatorių veikimui žemoje temperatūroje, o elektrolito sudėtis ir materializacijos savybės turi didelę įtaką akumuliatoriaus veikimui žemoje temperatūroje. Žemos akumuliatoriaus temperatūros problema yra tokia: elektrolito klampumas taps didelis, jonų laidumo greitis lėtas, dėl to išorinės grandinės elektronų migracijos greitis, todėl akumuliatorius yra labai poliarizuotas, o įkrovimo ir iškrovimo pajėgumai smarkiai sumažėja.

Ypač kai kraunama žemoje temperatūroje, ličio jonai gali lengvai suformuoti ličio delegatus ant neigiamo elektrodo paviršiaus, todėl akumuliatorius sugenda. Elektrolito našumas žemoje temperatūroje yra glaudžiai susijęs su paties elektrolito laidumo dydžiu, elektros laidumo perdavimo jonai yra greiti, o esant žemai temperatūrai galima išnaudoti daugiau talpos. Kuo daugiau ličio druskų elektrolite, tuo didesnis migracijų skaičius, tuo didesnis laidumas.

Didelis elektros laidumas, kuo greitesnis jonų laidumas, tuo mažesnė poliarizacija, tuo geresnis akumuliatoriaus veikimas žemoje temperatūroje. Todėl didesnis laidumas yra būtina sąlyga norint pasiekti gerą ličio jonų baterijų veikimą žemoje temperatūroje. Elektrolito elektrinis laidumas yra susijęs su elektrolito sudėtimi, o tirpiklio klampumas turi pagerinti elektrolito elektrinio laidumo kelią.

Tirpiklio sklandumas yra geras esant žemai tirpiklio temperatūrai, tai yra jonų pernešimo garantija, o kietoji elektrolito membrana, kurią sudaro elektrolitas žemos temperatūros elektrolite, taip pat yra ličio jonų laidumo raktas, o RSEI yra pagrindinė ličio jonų akumuliatoriaus varža žemos temperatūros aplinkoje. ● 2 eksperto nuomonė: ribotas ličio jonų akumuliatoriaus veikimas žemoje temperatūroje yra staigus LI + difuzijos varžos padidėjimas žemoje temperatūroje, bet ne SEI plėvelė. Ličio jonų akumuliatoriaus teigiamo elektrodo medžiagos žemos temperatūros charakteristikos ● 1, žemai temperatūrai būdinga sluoksniuotos struktūros teigiamo elektrodo medžiagos sluoksnio struktūra turi ir vienmatį ličio jonų difuzijos kanalą, ir trimačio kanalo struktūrinį stabilumą, o tai yra anksčiausia komercinė reklama.

Teigiama ličio jonų akumuliatoriaus medžiaga. Jai būdingos medžiagos yra LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 ir Li (Ni, Co, Mn) O2 ir kt. Xie Xiaohua ir kt.

naudoti LiCoo2 / MCMB kaip tyrimo objektus, išbandydami jo žemos temperatūros įkrovimo charakteristikas. Rezultatai rodo, kad mažėjant temperatūrai, iškrovimo platforma nukrenta nuo 3,762 V (0 ° C) iki 3.

207V (-30 °C); jo baterijos bendra talpa taip pat sumažinta nuo 78,98 mA · h (0 ° C) iki 68,55 mA · h (-30 ° C).

● 2, špinelio struktūros teigiamai medžiagai būdinga žema temperatūra LiMn2O4 teigiama medžiaga, nes nėra Co elemento, yra pigių, netoksiškų pranašumų. Tačiau Mn valentinė pavara ir Mn3+ JaHN-Teller efektas sukelia tokių problemų kaip struktūriniai nestabilūs ir grįžtami skirtumai. Peng Zhengshun, nurodant, kad LiMn2O4 teigiamų elektrodų medžiagų elektrocheminės savybės yra didelės, o RCT naudojamas kaip pavyzdys: LIMN2O4 RCT, susintetintas aukštos temperatūros kietoje fazėje, yra žymiai didesnis nei solilio gelio metodas, ir šis reiškinys yra ličio jonai, implantuoti ant difuzijos koeficientų.

Priežastis daugiausia dėl skirtingų sintetinių produktų kristališkumo ir morfologijos metodų. ● 3, fosfatų sistemos teigiamo elektrodo medžiagos žemos temperatūros charakteristikos LIFEPO4 yra pagrindinė dabartinės galios akumuliatoriaus teigiamos medžiagos dalis dėl puikaus tūrio stabilumo ir saugos, su trijų komponentų medžiaga. Geležies fosfato atsparumas žemai temperatūrai daugiausia yra dėl to, kad pati medžiaga yra izoliatorius, mažas elektronų laidumas, prasta ličio jonų difuzija, todėl padidėja akumuliatoriaus vidinė varža, didelė poliarizacija, blokuojamas akumuliatoriaus įkrovimas ir iškrovimas, todėl žemos temperatūros našumas nėra idealus.

Slėnis Yidi ir kt., Tiriant LifePO4 įkrovimo ir iškrovimo elgseną žemoje temperatūroje, Kulen efektyvumas yra 64% esant 96% ir -20 ° C esant 55 ° C iki 0 ° C, o iškrovos įtampa yra nuo 55 ° C 3,11 V.

2,62 V tiekimas iki -20 ° C. XING ir kt., atradimas, pridėjus nanoanglies laidžių agentų, sumažėjo LiFePO4 elektrocheminės savybės ir pagerėjo veikimas žemoje temperatūroje; LiFePO4 iškrovos įtampa po 3 modifikacijos.

40 V sumažėjo iki 3,09 V esant -25 ° C, sumažėjo tik 9,12%; o jo baterijos efektyvumas buvo 57.

3%, daugiau nei 53,4% nenanoanglies elektrinio agento esant -25 °C. Pastaruoju metu LIMNPO4 sulaukė žmonių susidomėjimo.

Atlikus tyrimą nustatyta, kad LIMNPO4 turi didelį potencialą (4,1V), neteršia, žema kaina, didelė specifinė talpa (170mAh/g) ir kt. Tačiau dėl mažesnio LIMNPO4 jonų laidumo nei LiFePO4, jis dažnai naudojamas pakeisti Mn, kad susidarytų LiMn0.

8Fe0.2PO4 kietas tirpalas faktiškai naudojant FE dalį. Ličio jonų akumuliatoriaus neigiamo elektrodo medžiagos žemos temperatūros charakteristikos yra rimtesnės, palyginti su teigiamo elektrodo medžiaga, o ličio jonų akumuliatoriaus žemos temperatūros gedimas yra sunkesnis, daugiausia dėl trijų priežasčių: ● Žemos temperatūros didelio padidinimo įkrovimas ir iškrovimas, akumuliatoriaus poliarizacija yra stipri, neigiamo paviršiaus metalas Litis dažniausiai nusėda, o metalo ličio ir elektrolito reakcijos produktas paprastai neturi elektros laidumo; Įtakoja žema temperatūra;.

Žemos temperatūros elektrolitinių tirpalų tyrimas susijęs su Li + pernešimu ličio jonų akumuliatoriuje, o jo joninis laidumas ir SEI plėvelės formavimo savybės turi didelę įtaką akumuliatoriaus veikimui žemoje temperatūroje. Nustatyta, kad žemos temperatūros elektrolitinis tirpalas yra labai specifinis, yra trys pagrindiniai rodikliai: joninis laidumas, elektrocheminiai langai ir elektrodų reaktyvumas. Šių trijų rodiklių lygis labai priklauso nuo jo sudėtinių medžiagų: tirpiklio, elektrolito (ličio druskos), priedo.

Todėl kiekvienos elektrolito dalies žemos temperatūros veikimo tyrimas yra labai svarbus norint suprasti ir pagerinti akumuliatoriaus veikimą žemoje temperatūroje. ● EB pagrindu pagaminto elektrolito žemos temperatūros charakteristikos, palyginti su grandinės karbonatu, ciklinio karbonato struktūra yra artima, stipri, turi aukštą lydymosi temperatūrą ir klampumą. Tačiau dėl didelio žiedinės struktūros poliškumo ji dažnai turi didelę dielektrinę konstantą.

EB tirpiklis turi didelę dielektrinę konstantą, didelį jonų laidumą, puikų plėvelės susidarymą, veiksmingai neleidžia kartu įterpti tirpiklio molekulės, todėl tai yra būtina padėtis, todėl dažniausiai žemos temperatūros elektrolitinių tirpalų sistemos yra didelės, o tada sumaišoma. Mažos molekulės tirpiklio žema lydymosi temperatūra. ● Ličio druska yra svarbi elektrolito sudėtis. Ličio druska gali ne tik pagerinti tirpalo joninį laidumą, bet ir sumažinti Li + difuzijos atstumą tirpale.

Apskritai, kuo didesnė Li + koncentracija tirpale, tuo didesnis jonų laidumas. Tačiau ličio jonų koncentracija elektrolite nėra tiesiškai koreliuojama, o yra parabolinė linija. Taip yra todėl, kad ličio jonų koncentracija tirpiklyje priklauso nuo ličio druskos disociacijos tirpiklyje ir asociacijos stiprumo.

Žemos temperatūros elektrolito tyrimas, išskyrus tai, kad akumuliatorius yra sudarytas iš savęs, o faktinio veikimo proceso veiksniai taip pat turės didelės įtakos akumuliatoriaus veikimui. ● (1) Paruošimo procesas YAQUB ir kt., elektrodo apkrovos ir dangos storio įtaka LINI0.6CO 0.

2 mn0,2O2 / grafito akumuliatoriaus veikimo žemoje temperatūroje rezultatai atskleidė, kad kuo mažesnė elektrodo apkrova yra mažesnė, tuo mažesnis dangos sluoksnis yra plonesnis, tuo geresnis veikimas žemoje temperatūroje. ● (2) Įkrovimo ir iškrovimo būsena Petzl ir kt., Žemos temperatūros įkrovimo ir iškrovimo būsenos įtaka akumuliatoriaus ciklo eksploatavimo trukmei nustatė, kad dėl iškrovimo gylio gali sumažėti talpa ir sutrumpėti kraujotakos veikimo laikas.

(3) Paviršiaus plotas, diafragma, elektrodo tankis, elektrodo ir elektrolitinio tirpalo drėkinamumas ir panašiai, kurie turi įtakos ličio jonų akumuliatoriaus veikimui žemoje temperatūroje. Be to, negalima ignoruoti medžiagų ir procesų defektų įtakos akumuliatoriaus veikimui žemoje temperatūroje. Todėl, norint užtikrinti ličio jonų akumuliatoriaus veikimą žemoje temperatūroje, būtina atlikti šiuos veiksmus: ● (1) suformuoti ploną ir tankią SEI plėvelę; ● (2) garantuoja, kad Li + turi didelį veikliosios medžiagos difuzijos koeficientą; ● (3) ) Elektrolitas turi didelį jonų laidumą esant žemai temperatūrai.

Be to, tyrimas taip pat gali būti kitoks, o žvilgsnis nukreiptas į kitokią ličio jonų bateriją – pilną kieto ličio jonų akumuliatorių. Palyginti su įprastomis ličio jonų baterijomis, visos kietojo kūno ličio jonų baterijos, ypač visiškai kietos plonasluoksnės ličio jonų baterijos, turėtų visiškai išspręsti talpos slopinimo ir ciklo saugos problemas, naudojamas esant žemai akumuliatoriaus temperatūrai. Taigi, kaip elgtis su ličio baterijomis žiemą? 1.

Nenaudokite ličio baterijos temperatūros žemos temperatūros aplinkoje, kad ličio akumuliatorius veiktų, kuo žemesnė ličio akumuliatoriaus temperatūra, tuo mažesnis ličio akumuliatoriaus aktyvumas, o tai tiesiogiai lemia reikšmingą įkrovimo ir iškrovimo efektyvumo sumažėjimą, o tai paprastai yra ličio baterijų darbas Temperatūra yra nuo -20 laipsnių iki 60 laipsnių. Kai temperatūra žemesnė nei 0°C, būkite atsargūs, kad nekrautumėte lauke, galite įkrauti, bateriją galime pasiimti į kambarį (pastaba, laikykitės atokiau nuo degių medžiagų!!!), Kai temperatūra yra žemesnė nei -20 Prie ° C, akumuliatorius automatiškai pereis į miego būseną ir negali būti naudojamas įprastai. Taigi šiaurės vartotojas yra ypač šaltas.

Nėra patalpų įkrovimo sąlygų. Norėdami visiškai išnaudoti likusią akumuliatoriaus dalį, pastatę automobilį iškart įkraukite saulės spindulius, kad padidintumėte įkrovimą ir išvengtumėte ličio. 2, plėtoti lydinčią įprastą žiemą, kai akumuliatorius yra per mažas, turime laiku įkrauti, išsiugdyti gerą įprotį lydėti, prisiminti, niekada nesilaikyti įprasto akumuliatoriaus, kad grįžtumėte prie žiemos akumuliatoriaus energijos.

Žiemos ličio akumuliatoriaus aktyvumas mažėja, labai lengva perkrauti, šiek tiek paveikia akumuliatoriaus veikimo laiką ir sukelia degimo avariją. Todėl žiemą daugiau dėmesio skirkite įkrovimui negiliai-negiliai. Ypač reikia atkreipti dėmesį, nestatykite transporto priemonės ilgam laikui, venkite perkrovimo.

3, nesilikite nuošalyje nepamirškite ilgai nekrauti, nepadarykite to patogu, padėkite transporto priemonę ilgam laikui į įkrovimo būseną ir galėsite. Kai įkrovimo aplinka žiemą žemesnė nei 0°C, kraunant nepalikite per toli, kad išvengtumėte avarinių situacijų, laiku sutvarkykite. 4.

Įkraudami naudokite specialią ličio baterijos įkroviklių rinką, pilną prastesnės kokybės įkroviklių, naudodami prastesnius įkroviklius, galite sugadinti akumuliatorių ir net sukelti gaisrą. Nepirkite pigių negarantinių gaminių, nenaudokite švino rūgšties akumuliatorių įkroviklių; jei jūsų įkroviklis negali jo naudoti, nustokite jį naudoti, nepraraskite. 5, atkreipkite dėmesį į baterijos veikimo trukmę, savalaikį naujos ličio baterijos veikimo laiką, skirtingų tipų akumuliatorių veikimo laiką, taip pat kasdienį naudojimo būdą, akumuliatoriaus tarnavimo laikas nėra vienodas, jei automobilis išjungtas arba be galo trumpas, susisiekite su ličio akumuliatoriaus techninės priežiūros personalu, kad per trumpą laiką sutvarkytų ličio akumuliatorių remonto asmenį, susisiekite su ličio akumuliatoriaus techninės priežiūros personalu.

6, yra gera elektra žiemai, norint naudotis transporto priemone vidury pavasario, jei ilgai neturite akumuliatoriaus, nepamiršite įkrauti 50% - 80% akumuliatoriaus ir išimti iš automobilio bei atlikti reguliarų įkrovimą, apie mėnesį. Pastaba: Baterija laikoma sausoje aplinkoje. 7.

Tinkamai įdėkite bateriją Nemerkite akumuliatoriaus į vandenį ir nesudrėkinkite; nedėkite daugiau nei 7 aukštuose arba pakeiskite akumuliatoriaus kryptį, ličio.