Өвлийн лити-ион батерейны хүчин чадал хамгийн бага байх болно, яагаад лити-ион батерей нь бага температураас "айдаг" вэ?

Mwandishi:Iflowpower- Leverandør av bærbar kraftstasjon

Зах зээл дээр гарч ирснээс хойш лити-ион батерейнууд нь удаан эдэлгээтэй, том багтаамжтай, санах ойн нөлөө үзүүлэхгүй зэрэг олон төрлийн хэрэглээг олж авсан. Лити-ион батерейны бага температур бага, хүчтэй унтарсан, мөчлөгийн томрох чадвар муу, литийн илэрхий үзэгдэл, литийн тэнцвэргүй байдал гэх мэт. Гэсэн хэдий ч хэрэглээг тасралтгүй өргөжүүлэхийн хэрээр лити-ион батерейны бага температурт ажиллах хязгаарлалт илүү тодорхой болж байна.

Мэдээллийн дагуу лити-ион батерейны цэнэгийн хүчин чадал нь өрөөний температурт -20 хэмд ердөө 31.5% байдаг. Уламжлалт лити-ион батерейны ажиллах температур -20 - + 55 ° C байна.

Харин сансар огторгуй, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл гэх мэт салбарт батерей нь -40 хэмд зөв ажиллаж чаддаг. Тиймээс лити ион батерейны бага температурын шинж чанарыг сайжруулах нь маш чухал юм.

Лити-ион батерейг хязгаарласан хүчин зүйлс бага температурын гүйцэтгэл ● Бага температурт электролитийн зуурамтгай чанар нэмэгдэж, бүр хэсэгчлэн хатуурч, литийн ион батерейны цахилгаан дамжуулах чанар бага болдог. ● Бага температурт электролит ба сөрөг электрод ба диафрагмын нийцтэй байдал муудсан. ● Бага температуртай орчинд лити-ион батерейны сөрөг электрод хүчтэй тунадасжиж, тунасан металлын лити нь электролиттэй урвалд орж, бүтээгдэхүүний хуримтлал нь хатуу төлөвт электролитийн интерфейс (SEI) зузааныг нэмэгдүүлдэг.

● Бага температурт литийн ион батерейг багасгаж, цэнэгийн дамжуулалтын эсэргүүцэл (RCT) мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Лити ион батерейнд нөлөөлж буй бага температурын гүйцэтгэлийн хүчин зүйлсийн талаарх хэлэлцүүлэг ● Мэргэжилтнүүдийн үзэл бодол 1: Электролин уусмал нь литийн ион батерейны бага температурт чухал нөлөө үзүүлдэг бөгөөд электролитийн найрлага, материалжих шинж чанар нь батерейны бага температурт ажиллахад чухал нөлөө үзүүлдэг. Батерейны бага температурт асуудал үүсдэг: электролитийн зуурамтгай чанар ихсэх, ион дамжуулах хурд удаан, улмаар гадаад хэлхээний электрон шилжилтийн хурд үүсдэг тул батерей нь маш их туйлширч, цэнэг ба цэнэгийн хүчин чадал огцом буурч байна.

Ялангуяа бага температурт цэнэглэх үед литийн ионууд нь сөрөг электродын гадаргуу дээр литийн делегрануудыг амархан үүсгэж, улмаар зайны эвдрэлд хүргэдэг. Электролитийн бага температурт ажиллах чадвар нь электролитийн өөрийн цахилгаан дамжуулах чанарын хэмжээтэй нягт холбоотой бөгөөд цахилгаан дамжуулах ионыг дамжуулах хурд хурдан бөгөөд бага температурт илүү их хүчин чадалтай байдаг. Электролит дэх литийн давс их байх тусам шилжилт хөдөлгөөн их байх тусам цахилгаан дамжуулах чанар өндөр болно.

Цахилгаан дамжуулах чанар өндөр, ионы дамжуулалт хурдан, туйлшрал бага байх тусам бага температурт батерейны гүйцэтгэл сайн байдаг. Тиймээс өндөр цахилгаан дамжуулах чанар нь литийн ион батерейг бага температурт сайн ажиллуулахад зайлшгүй шаардлагатай нөхцөл юм. Электролитийн цахилгаан дамжуулах чанар нь электролитийн найрлагатай холбоотой бөгөөд уусгагчийн зуурамтгай чанар нь электролитийн цахилгаан дамжуулах чанарыг сайжруулахад чиглэгддэг.

Уусгагчийн бага температурт уусгагчийн шингэн чанар нь ионы тээвэрлэлтийн баталгаа бөгөөд бага температурт электролитийн электролитээс үүссэн хатуу электролитийн мембран нь литийн ионы дамжуулалтын гол түлхүүр бөгөөд RSEI нь бага температурт литийн ион батерейны гол эсэргүүцэл юм. ● Шинжээчдийн дүгнэлт 2: Хязгаарлагдмал лити-ион батерейны бага температурын гүйцэтгэл нь бага температурт LI + тархалтын эсэргүүцлийн огцом өсөлт боловч SEI хальс биш юм. Лити ион батерейны эерэг электрод материалын бага температурын шинж чанар ● 1, давхаргат бүтэц эерэг электродын материалын бага температур шинж чанар давхаргын бүтэц нь нэг хэмжээст литийн ионы тархалтын суваг аль аль нь байна, мөн хамгийн эртний арилжааны арилжааны гурван хэмжээст сувгийн бүтцийн тогтвортой байдлыг байна.

Лити ион батерейны эерэг материал. Түүний төлөөлөгч бодисууд нь LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 ба Li (Ni, Co, Mn) O2 гэх мэт орно. Си Сяохуа гэх мэт.

LiCoo2 / MCMB-ийг судалгааны объект болгон ашиглаж, түүний бага температурын цэнэгийн шинж чанарыг туршиж үзээрэй. Үр дүнгээс харахад температур буурах тусам гадагшлуулах платформ 3.762V (0 ° C) -аас 3 хүртэл буурдаг.

207V (-30 ° C); батерейны нийт хүчин чадал нь 78.98 мА · ц (0 ° C) -аас 68.55 мА · цаг (-30 ° C) болж буурсан.

● 2, spinel бүтэц spinel бүтэц LiMn2O4 эерэг материалын эерэг материалын бага температур шинж чанар, Co элемент байхгүй, учир нь бага өртөгтэй, хоргүй давуу талтай байдаг. Лакин Mn валентли араа вэ JaHN-теллэр эффекти Mn3+-ын нэтичэсиндэ структурын даЬа даЬа вэ реверси-ли фэЬлиликлэр Ьэмин проблемлэр нэтичэси олунмушдур. Пэн Жэншун, LiMn2O4 эерэг электродын материалын цахилгаан химийн үзүүлэлт их байгааг харуулж, RCT-ийг жишээ болгон ашиглаж байна: Өндөр температурт хатуу фазын нийлэгжүүлсэн LIMN2O4-ийн RCT нь соль гелийн аргаас хамаагүй өндөр бөгөөд энэ үзэгдэл нь тархалтын коэффициент дээр суулгасан лити ион юм.

Үүний шалтгаан нь бүтээгдэхүүний талст чанар, морфологийн янз бүрийн синтетик аргуудтай холбоотой юм. ● 3, фосфатын системийн эерэг электрод материал LIFEPO4 бага температурын шинж чанар нь гурвалсан материалтай, маш сайн хэмжээ тогтвортой байдал, аюулгүй байдлын улмаас одоогийн эрчим хүчний зай эерэг материал үндсэн байгууллага юм. Төмрийн фосфатын бага температурт тэсвэртэй байдал нь голчлон материал нь өөрөө тусгаарлагч, электрон дамжуулалт бага, литийн ионы тархалт муу тул батерейны дотоод эсэргүүцэл нэмэгдэж, туйлшрал ихтэй, батерейны цэнэг, цэнэг битүүрдэг тул бага температур Гүйцэтгэл нь тийм ч тохиромжтой биш юм.

Valley Yidi гэх мэт бага температурт LifePO4-ийн цэнэг ба цэнэгийн шинж чанарыг судлахад Кулений үр ашиг 96% -д 64%, 55 ° C-аас 0 ° C-т -20 ° C, цэнэгийн хүчдэл 55 ° C-аас 3.11V байна.

-20 ° C хүртэл хүргэх 2.62 В. XING нар, нанокарбон дамжуулагч бодисыг нэмсний дараа LiFePO4-ийн цахилгаан химийн шинж чанар буурч, бага температурын гүйцэтгэл сайжирсан; Өөрчлөлтийн дараах LiFePO4-ийн цэнэгийн хүчдэл 3.

-25 ° C-д 40 В 3.09 В хүртэл буурч, бууралт нь зөвхөн 9.12% байв; ба батерейны үр ашиг нь 57 байв.

3%, -25 хэмд нано нүүрстөрөгчийн бус цахилгаан бодис 53.4% ​​-иас их байна. Сүүлийн үед LIMNPO4 хүмүүсийн сонирхлыг татах болсон.

Судалгаагаар LIMNPO4 нь өндөр потенциалтай (4.1V), бохирдолгүй, хямд үнэ, том хувийн багтаамжтай (170mAh/g) гэх мэт. Гэсэн хэдий ч LIMNPO4-ийн ион дамжуулах чанар нь LiFePO4-ээс бага байдаг тул ихэвчлэн Mn-ийг орлуулж LiMn0 үүсгэдэг.

FE хэсгийн бодит хэрэглээнд 8Fe0.2PO4 хатуу уусмал. Лити-ион батерейны сөрөг электродын материалын бага температурын шинж чанар нь эерэг электродын материалтай харьцуулахад илүү ноцтой бөгөөд литийн ион батерейны бага температурт муудах нь илүү ноцтой бөгөөд голчлон гурван шалтгаантай: ● Бага температурт өндөр өсгөлтийн цэнэг ба цэнэггүй байдал, батерейны туйлшрал хүчтэй, сөрөг гадаргуутай металл Лити нь их хэмжээгээр хуримтлагддаг, металлын урвалын бүтээгдэхүүн нь цахилгаан дамжуулах чадваргүй; Бага температурт нөлөөлсөн;.

Бага температурт электролитийн уусмалыг судлах нь литийн ион батерейнд Li +-г шилжүүлэхэд нөлөөлдөг бөгөөд түүний ионы дамжуулалт ба SEI хальс үүсгэх чадвар нь батерейны бага температурт чухал нөлөө үзүүлдэг. Бага температурт электролитийн уусмал нь маш онцгой шинж чанартай байдаг бөгөөд гурван үндсэн үзүүлэлт байдаг: ионы дамжуулалт, цахилгаан химийн цонх, электродын урвал. Эдгээр гурван үзүүлэлтийн түвшин нь түүний найрлага дахь материалаас ихээхэн хамаардаг: уусгагч, электролит (литийн давс), нэмэлт.

Тиймээс электролитийн хэсэг бүрийн бага температурын гүйцэтгэлийг судлах нь батерейны бага температурт ажиллах чадварыг ойлгох, сайжруулахад ихээхэн ач холбогдолтой юм. ● Гинжин карбонаттай харьцуулахад EC-д суурилсан электролитийн бага температурын шинж чанар, цикл карбонатын бүтэц нь ойр, бат бөх, хайлах цэг, зуурамтгай чанар өндөртэй. Гэсэн хэдий ч цагираг хэлбэрийн бүтцийн том туйлшрал нь ихэвчлэн их хэмжээний диэлектрик тогтмол байдаг.

EC уусгагч нь том диэлектрик тогтмол, өндөр ион дамжуулалт, төгс хальс үүсгэх гүйцэтгэлтэй, уусгагчийн молекулыг хамт оруулахаас үр дүнтэй сэргийлдэг тул энэ нь зайлшгүй шаардлагатай байрлал бөгөөд ингэснээр ихэвчлэн бага температурт электролитийн уусмалын системүүд том, дараа нь холимог бага хайлах цэгтэй жижиг молекул уусгагч. ● Лити давс нь электролитийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Литийн давс нь уусмалын ионы дамжуулалтыг сайжруулаад зогсохгүй уусмал дахь Li+-ийн тархалтын зайг багасгадаг.

Ерөнхийдөө уусмал дахь Li + концентраци их байх тусам ионы дамжуулалт их болно. Гэсэн хэдий ч электролит дэх литийн ионы концентраци нь шугаман хамааралгүй, харин параболик шугам юм. Учир нь уусгагч дахь литийн ионы концентраци нь уусгагч дахь литийн давсны диссоциаци ба нэгдлийн хүчээс хамаардаг.

Бага температурт электролитийн судалгаа нь батерей нь өөрөө бүрддэг бөгөөд бодит үйл ажиллагааны процессын хүчин зүйлүүд нь батерейны гүйцэтгэлд чухал нөлөө үзүүлэх болно. ● (1) Бэлтгэл үйл явц YAQUB нар, электродын ачаалал ба бүрхүүлийн зузаан LINI0.6CO 0-д үзүүлэх нөлөө.

2 mn0.2O2 / бал батерейны бага температурын гүйцэтгэл нь электродын ачаалал бага байх тусам бүрэх давхарга нимгэн байх тусам бага температурын гүйцэтгэл сайн байх болно. ● (2) Цэнэглэх ба цэнэггүй байдлын төлөв байдал Petzl нар бага температурт цэнэглэх цэнэггүй байдлын төлөвийн батерейны ашиглалтын хугацаанд үзүүлэх нөлөөлөл нь цэнэгийн гүн нь цэнэггүй болох үед илүү их хүчин чадал алдагдаж, цусны эргэлтийн ашиглалтын хугацааг багасгадаг болохыг тогтоожээ.

(3) Лити ион батерейны бага температурт нөлөөлдөг гадаргуугийн талбай, нүх, электродын нягтрал, электрод ба электролитийн уусмалын чийгшүүлэх чадвар гэх мэт. Үүнээс гадна, батерейны бага температурт ажиллахад материал, процессын согогийн нөлөөллийг үл тоомсорлож болохгүй. Тиймээс лити-ион батерейны бага температурын гүйцэтгэлийг хангахын тулд дараахь зүйлийг хийх шаардлагатай: ● (1) нимгэн, нягт SEI хальс үүсгэх; ● (2) Li + нь идэвхтэй бодисын тархалтын коэффициент ихтэй болохыг баталгаажуулдаг; ● (3) ) Электролит нь бага температурт өндөр ион дамжуулах чадвартай.

Нэмж дурдахад судалгаа нь өөр арга барилыг авч болох бөгөөд нүд нь өөр төрлийн литийн ион батерей - бүрэн хатуу лити ион батерей руу чиглэв. Ердийн лити-ион батерейтай харьцуулахад бүх хатуу төлөвт литийн ион батерейнууд, ялангуяа бүрэн хатуу нимгэн хальсан лити ион батерейнууд нь бага температурт батерейны хүчин чадлыг бууруулах, циклийн аюулгүй байдлын асуудлыг бүрэн шийдвэрлэх болно. Тэгэхээр өвлийн улиралд лити батерейг хэрхэн яаж эмчлэх вэ? 1.

Лити батерейны нөлөөгөөр бага температурт литийн батерейны температурыг бүү ашигла, литийн батерейны температур бага байх тусам литийн батерейны идэвхжил буурдаг бөгөөд энэ нь цэнэгийн болон цэнэгийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц бууруулахад шууд хүргэдэг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө литийн батерейны ажил Температур нь -20 градус -60 градус байна. Температур нь 0 ° C-аас бага байвал гадаа цэнэглэхгүй байхыг анхаарна уу, та цэнэглэж болно, бид зайгаа өрөөндөө авч болно (анчаар, шатамхай зүйлээс хол байгаарай!!!), Температур -20 ° C-аас доош байвал батарей автоматаар унтдаг төлөвт орж, хэвийн ажиллах боломжгүй болно. Тиймээс хойд зүгийн хэрэглэгч ялангуяа хүйтэн байдаг.

Дотор цэнэглэх нөхцөл байхгүй. Зайны үлдсэн хэсгийг бүрэн ашиглахын тулд зогсоолын дараа нарны гэрлийг нэн даруй цэнэглэж, цэнэглэлтийг нэмэгдүүлж, литийг хэрэглэхээс зайлсхий. 2, дагалдан дассан өвөл хөгжүүлэх, зай хэт бага үед бид цаг тухайд нь цэнэглэх хийх, дагалдан сайн зуршил бий болгох, санаж, өвлийн батерейны хүчин чадал буцах нь ердийн зай хэзээ ч дагаж мөрдөх ёстой.

Өвлийн лити батерейны идэвхжил буурч, хэт цэнэглэхэд маш амархан, батерейны ашиглалтад бага зэрэг нөлөөлж, шаталтын ослыг өдөөдөг. Тиймээс өвлийн улиралд гүехэн-гүехэн байдлаар цэнэглэхэд илүү анхаар. Ялангуяа тээврийн хэрэгслээ удаан зогсоож болохгүй, хэт цэнэглэхээс зайлсхийх хэрэгтэй.

3, удаан хугацаагаар цэнэглэхгүй байхыг санаарай, тав тухтай байлгахгүй байх, тээврийн хэрэгслийг удаан хугацаагаар цэнэглэж байгаарай, та чадна. Өвлийн улиралд цэнэглэх орчин 0 хэмээс бага байвал цэнэглэх үед хэт хол явахгүй байх, яаралтай тусламж үзүүлэх, цаг тухайд нь зохицуулах. 4.

Цэнэглэхдээ чанар муутай цэнэглэгчээр дүүрэн литийн батерейны тусгай цэнэглэгчийн зах зээлийг ашигла, муу цэнэглэгч ашиглах нь батерейг гэмтээж, бүр гал түймэр үүсгэж болзошгүй. Бага үнээр баталгаагүй бүтээгдэхүүн худалдаж авахгүй байх, хар тугалганы хүчлийн батерейны цэнэглэгч хэрэглэхгүй байх; Хэрэв таны цэнэглэгч үүнийг ашиглаж чадахгүй бол ашиглахаа боль, бүү алдаарай. 5, зайны ашиглалт, шинэ лити батерейны ашиглалтын хугацааг цаг тухайд нь өөрчлөх, янз бүрийн төрлийн батерейны ашиглалт, өдөр тутмын хэрэглээний арга, батерейны ашиглалтын хугацаа тэнцүү биш, хэрэв машин унтарсан эсвэл эцэс төгсгөлгүй богино бол литийн зайны засвар үйлчилгээний ажилтантай холбоо барина уу.

6, өвлийн улиралд сайн цахилгаантай, хаврын дунд машин ашиглахын тулд, хэрэв та удаан аккумуляторгүй бол аккумляторын 50% - 80% цэнэглэж, машинаас салгаж, тогтмол цэнэглэх, нэг сар орчим цэнэглэх хэрэгтэй. Жич: Батерейг хуурай орчинд хадгална. 7.

Зайг зөв байрлуулах Зайг усанд дүрж болохгүй, батерейг чийгтэй болгож болохгүй; 7 давхраас дээш давхарлаж болохгүй, эсвэл зайны чиглэлийг эргүүлж болохгүй, лити.