Kapasiti bateri lithium-ion musim sejuk akan menjadi unfarest, mengapa bateri lithium ion "takut" suhu rendah?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Sejak memasuki pasaran, bateri litium-ion telah memperoleh pelbagai aplikasi dengan kelebihan hayatnya yang panjang, kapasiti khusus yang besar, tiada kesan memori. Suhu rendah bateri litium-ion adalah rendah, pengecilan teruk, prestasi pembesaran kitaran yang lemah, fenomena litium yang jelas, ketidakseimbangan litium deinterlaxing, dsb. Walau bagaimanapun, dengan pengembangan berterusan aplikasi, sekatan prestasi suhu rendah bateri litium-ion adalah lebih jelas.

Menurut laporan, kapasiti nyahcas bateri lithium-ion hanya kira-kira 31.5% pada suhu bilik pada -20 ° C. Suhu operasi bateri lithium-ion tradisional antara -20 - + 55 ° C.

Tetapi dalam bidang aeroangkasa, kenderaan elektrik, dll., bateri boleh berfungsi dengan baik pada -40 ° C. Oleh itu, adalah sangat penting untuk memperbaiki sifat suhu rendah bateri ion litium.

Faktor-faktor yang mengekang prestasi suhu rendah bateri litium-ion ● Dalam persekitaran suhu rendah, kelikatan elektrolit meningkat, malah separa pepejal, mengakibatkan kekonduksian elektrik rendah bateri ion litium. ● Keserasian antara elektrolit dan elektrod negatif serta diafragma merosot di bawah persekitaran suhu rendah. ● Elektrod negatif bateri litium-ion di bawah persekitaran suhu rendah dimendakan dengan teruk, dan litium logam yang dimendakan bertindak balas dengan elektrolit, dan pemendapan produk menghasilkan peningkatan ketebalan antara muka elektrolit keadaan pepejal (SEI).

● Bateri litium ion di bawah persekitaran suhu rendah diturunkan, dan galangan pemindahan cas (RCT) meningkat dengan ketara. Perbincangan tentang faktor prestasi suhu rendah yang mempengaruhi bateri ion litium ● Perspektif pakar 1: Larutan elektrolin mempunyai kesan penting ke atas prestasi suhu rendah bateri ion litium, komposisi dan sifat materialisasi elektrolit mempunyai kesan penting ke atas prestasi suhu rendah bateri. Masalah dalam suhu rendah bateri ialah: kelikatan elektrolit akan menjadi besar, kelajuan pengaliran ion perlahan, mengakibatkan kelajuan penghijrahan elektron litar luaran, jadi bateri terpolarisasi teruk, dan kapasiti cas dan nyahcas mengalami penurunan mendadak.

Terutamanya apabila pengecasan suhu rendah, ion litium dengan mudah boleh membentuk delegaran litium pada permukaan elektrod negatif, mengakibatkan kegagalan bateri. Prestasi suhu rendah elektrolit berkait rapat dengan saiz kekonduksian elektrolit sendiri, ion penghantaran kekonduksian elektrik adalah pantas, dan lebih banyak kapasiti boleh digunakan pada suhu rendah. Lebih banyak garam litium dalam elektrolit, lebih banyak bilangan migrasi, lebih tinggi kekonduksian.

Kekonduksian elektrik yang tinggi, lebih cepat kekonduksian ion, lebih kecil polarisasi, lebih baik prestasi bateri pada suhu rendah. Oleh itu, kekonduksian yang lebih tinggi adalah syarat yang diperlukan untuk mencapai prestasi suhu rendah yang baik bagi bateri ion litium. Kekonduksian elektrik elektrolit berkaitan dengan komposisi elektrolit, dan kelikatan pelarut adalah untuk memperbaiki laluan kekonduksian elektrik elektrolit.

Kecairan pelarut adalah baik pada suhu rendah pelarut adalah jaminan pengangkutan ion, dan membran elektrolit pepejal yang dibentuk oleh elektrolit dalam elektrolit suhu rendah juga merupakan kunci kepada pengaliran ion litium, dan RSEI adalah impedans utama bateri ion litium dalam persekitaran suhu rendah. ● Pendapat pakar 2: Prestasi suhu rendah bateri litium-ion terhad ialah peningkatan mendadak dalam galangan resapan LI + di bawah suhu rendah, tetapi bukan filem SEI. Ciri suhu rendah bahan elektrod positif bateri ion litium ● 1, struktur lapisan ciri suhu rendah struktur berlapis bahan elektrod positif mempunyai kedua-dua saluran penyebaran ion litium satu dimensi, dan mempunyai kestabilan struktur saluran tiga dimensi, yang merupakan komersil komersial terawal.

Bahan positif bateri ion litium. Bahan perwakilannya termasuk LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 dan Li (Ni, Co, Mn) O2, dsb. Xie Xiaohua, dsb.

gunakan LiCoo2 / MCMB sebagai objek penyelidikan, menguji ciri cas suhu rendahnya. Keputusan menunjukkan bahawa apabila suhu menurun, platform nyahcas turun daripada 3.762V (0 ° C) kepada 3.

207V (-30 ° C); jumlah kapasiti baterinya juga dikurangkan daripada 78.98mA · h (0 ° C) kepada 68.55mA · h (-30 ° C).

● 2, ciri suhu rendah bahan positif struktur spinel struktur spinel LiMn2O4 bahan positif, kerana tiada unsur Co, terdapat kos rendah, kelebihan bukan toksik. Walau bagaimanapun, gear valens Mn dan kesan JaHN-Teller Mn3 +, mengakibatkan masalah seperti perbezaan struktur tidak stabil dan boleh balik. Peng Zhengshun, menunjukkan bahawa prestasi elektrokimia bahan elektrod positif LiMn2O4 adalah besar, dan RCT digunakan sebagai contoh: RCT LIMN2O4 yang disintesis oleh fasa pepejal suhu tinggi adalah jauh lebih tinggi daripada kaedah sol gel, dan fenomena ini adalah dalam ion litium Ditanam pada pekali resapan.

Sebabnya adalah disebabkan oleh kaedah sintetik yang berbeza untuk kehabluran dan morfologi produk. ● 3, ciri-ciri suhu rendah sistem fosfat bahan elektrod positif LIFEPO4 adalah badan utama bahan positif bateri kuasa semasa kerana kestabilan kelantangan yang sangat baik dan keselamatan, dengan bahan ternary. Rintangan suhu rendah fosfat besi adalah terutamanya kerana bahan itu sendiri adalah penebat, kekonduksian elektron adalah rendah, penyebaran ion litium adalah lemah, supaya rintangan dalaman bateri meningkat, polarisasi adalah tinggi, cas bateri dan nyahcas disekat, jadi prestasi suhu rendah tidak sesuai.

Valley Yidi, dsb., apabila mengkaji tingkah laku cas dan nyahcas LifePO4 pada suhu rendah, kecekapan Kulen ialah 64% pada 96% dan -20 ° C pada 55 ° C hingga 0 ° C, dan voltan nyahcas adalah dari 55 ° C 3.11V.

2.62V penghantaran ke -20 ° C. XING et al, penemuan, selepas penambahan agen pengalir nanokarbon, sifat elektrokimia LiFePO4 menurun, dan prestasi suhu rendah bertambah baik; voltan nyahcas LiFePO4 selepas pengubahsuaian 3.

40 V jatuh kepada 3.09V pada -25 ° C, penurunan hanya 9.12%; dan kecekapan baterinya ialah 57.

3%, lebih tinggi daripada 53.4% ​​agen elektrik bukan nanokarbon pada -25 ° C. Baru-baru ini, LIMNPO4 telah menarik minat orang ramai.

Kajian mendapati LIMNPO4 mempunyai potensi tinggi (4.1V), tiada pencemaran, harga rendah, kapasiti spesifik yang besar (170mAh / g), dll. Walau bagaimanapun, disebabkan kekonduksian ion LIMNPO4 yang lebih rendah daripada LiFePO4, ia sering digunakan untuk menggantikan Mn untuk membentuk LiMn0.

8Fe0.2PO4 larutan pepejal dalam penggunaan sebenar bahagian FE. Ciri-ciri suhu rendah bahan elektrod negatif bateri lithium-ion adalah lebih serius berbanding bahan elektrod positif, dan kemerosotan suhu rendah bateri ion litium adalah lebih teruk, terutamanya tiga sebab: ● Suhu rendah cas pembesaran tinggi dan nyahcas, polarisasi bateri adalah teruk, logam permukaan negatif Litium sebahagian besarnya didepositkan, dan produk tindak balas litium logam dan elektrolit umumnya tidak mempunyai kekonduksian elektrik; Terjejas oleh suhu rendah;.

Kajian mengenai larutan elektrolitik suhu rendah menjalankan kesan pemindahan Li + dalam bateri ion litium, dan kekonduksian ionik dan prestasi pembentukan filem SEI mempunyai kesan yang ketara ke atas prestasi suhu rendah bateri. Adalah ditentukan bahawa larutan elektrolitik suhu rendah adalah sangat khusus, terdapat tiga penunjuk utama: kekonduksian ionik, tingkap elektrokimia, dan kereaktifan elektrod. Tahap ketiga-tiga penunjuk ini sebahagian besarnya bergantung kepada bahan komposisinya: pelarut, elektrolit (garam litium), bahan tambahan.

Oleh itu, kajian prestasi suhu rendah bagi setiap bahagian elektrolit, adalah sangat penting untuk memahami dan meningkatkan prestasi suhu rendah bateri. ● Elektrolit berasaskan EC ciri suhu rendah berbanding rantai karbonat, struktur karbonat kitaran adalah rapat, kuat, mempunyai takat lebur dan kelikatan yang tinggi. Walau bagaimanapun, kekutuban besar struktur anulus menjadikannya sering mempunyai pemalar dielektrik yang besar.

Pelarut EC mempunyai pemalar dielektrik yang besar, kekonduksian ion yang tinggi, prestasi pembentukan filem yang sempurna, berkesan menghalang molekul pelarut daripada dimasukkan bersama, supaya ia adalah kedudukan yang sangat diperlukan, supaya kebanyakan sistem larutan elektrolitik suhu rendah adalah besar, dan kemudian bercampur Takat lebur rendah pelarut molekul kecil. ● Garam litium ialah komposisi penting bagi elektrolit. Garam litium bukan sahaja boleh meningkatkan kekonduksian ionik larutan, tetapi juga mengurangkan jarak resapan Li + dalam larutan.

Secara amnya, semakin besar kepekatan Li + dalam larutan, semakin besar kekonduksian ion. Walau bagaimanapun, kepekatan kepekatan ion litium dalam elektrolit tidak berkorelasi secara linear, tetapi merupakan garis parabola. Ini kerana, kepekatan ion litium dalam pelarut bergantung kepada penceraian garam litium dalam pelarut dan kekuatan perkaitan.

Kajian elektrolit suhu rendah kecuali bateri terdiri daripada dirinya sendiri, dan faktor proses dalam operasi sebenar juga akan memberi kesan yang ketara ke atas prestasi bateri. ● (1) Proses Penyediaan YAQUB et al, kesan beban elektrod dan ketebalan salutan pada LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / bateri grafit prestasi suhu rendah mendedahkan bahawa lebih kecil beban elektrod lebih kecil, lapisan salutan kurang lebih nipis Lebih baik prestasi suhu rendah. ● (2) Status caj dan nyahcas Petzl et al, kesan status caj-nyahcas suhu rendah pada hayat kitaran bateri mendapati bahawa apabila kedalaman nyahcas boleh menyebabkan kehilangan kapasiti yang lebih besar, dan mengurangkan hayat peredaran darah.

(3) Luas permukaan, apertur, ketumpatan elektrod, kebolehbasahan elektrod dan larutan elektrolitik, dan seumpamanya, yang mempengaruhi prestasi suhu rendah bateri ion litium. Di samping itu, kesan kecacatan bahan dan proses pada prestasi suhu rendah bateri tidak boleh diabaikan. Oleh itu, untuk memastikan prestasi suhu rendah bateri lithium-ion, adalah perlu untuk melakukan perkara berikut: ● (1) membentuk filem SEI yang nipis dan padat; ● (2) menjamin bahawa Li + mempunyai pekali resapan yang besar dalam bahan aktif; ● (3) ) Elektrolit mempunyai kekonduksian ion yang tinggi pada suhu rendah.

Di samping itu, kajian itu juga boleh mengambil pendekatan lain, dan mata beralih kepada jenis bateri litium-ion yang lain - bateri litium ion pepejal penuh. Berbanding dengan bateri litium-ion konvensional, semua bateri litium ion keadaan pepejal, terutamanya bateri ion litium filem nipis pepejal penuh, dijangka menyelesaikan sepenuhnya masalah pengecilan kapasiti dan isu keselamatan kitaran yang digunakan dalam suhu rendah bateri. Jadi bagaimana anda merawat bateri litium pada musim sejuk? 1.

Jangan gunakan suhu bateri litium dalam persekitaran suhu rendah untuk kesan bateri litium, semakin rendah suhu bateri litium, semakin rendah aktiviti bateri litium, yang secara langsung membawa kepada pengurangan ketara dalam kecekapan cas dan nyahcas, yang secara amnya, kerja bateri litium Suhu adalah antara -20 darjah -60 darjah. Apabila suhu kurang daripada 0 ° C, berhati-hati untuk tidak mengecas di luar, anda boleh mengecasnya, kami boleh mengambil bateri di dalam bilik (perhatikan, jauhi daripada mudah terbakar!!!), Apabila suhu di bawah -20 Pada ° C, bateri akan secara automatik memasuki keadaan tidur dan tidak boleh digunakan seperti biasa. Jadi pengguna utara sangat sejuk.

Tiada syarat pengecasan dalaman. Untuk menggunakan sepenuhnya baki bateri, segera cas matahari selepas meletak kereta, untuk meningkatkan pengecasan, dan elakkan litium. 2, membangunkan musim sejuk kebiasaan yang disertakan, apabila bateri terlalu rendah, kita mesti membuat pengecasan tepat pada masanya, membangunkan tabiat yang baik mengiringi, ingat, jangan sekali-kali mengikut bateri biasa untuk kembali ke kuasa bateri musim sejuk.

Aktiviti bateri litium musim sejuk merosot, sangat mudah menyebabkan cas berlebihan, menjejaskan hayat bateri ringan dan mencetuskan kemalangan pembakaran. Oleh itu, beri perhatian lebih kepada pengecasan secara cetek-cetek pada musim sejuk. Terutama perlu dititik beratkan, jangan letak kenderaan lama-lama, elakkan over charge.

3, jangan menjauhkan diri dari ingat untuk tidak mengecas untuk masa yang lama, jangan menjadikannya mudah, letakkan kenderaan untuk masa yang lama dalam keadaan caj, dan anda boleh. Apabila persekitaran pengecasan pada musim sejuk kurang daripada 0 ° C, apabila mengecas, jangan pergi terlalu jauh, untuk mengelakkan kecemasan, pengendalian tepat pada masanya. 4.

Semasa mengecas, gunakan pasaran pengecas khas bateri litium yang penuh dengan pengecas yang lebih rendah, menggunakan pengecas yang lebih rendah, boleh menyebabkan kerosakan bateri, dan juga menyebabkan kebakaran. Jangan beli produk tidak terjamin harga rendah, jangan gunakan pengecas bateri asid plumbum; jika pengecas anda tidak boleh menggunakannya, berhenti menggunakannya, jangan hilang. 5, beri perhatian kepada hayat bateri, perubahan tepat pada masanya dalam hayat bateri litium baru, jenis hayat bateri yang berbeza, ditambah dengan cara penggunaan harian, hayat bateri tidak sama, jika kereta dimatikan atau pendek tidak berkesudahan, sila hubungi kakitangan penyelenggaraan bateri litium untuk mengendalikan orang pembaikan bateri litium semasa masa pendek, sila hubungi kakitangan penyelenggaraan bateri litium.

6, terdapat elektrik yang baik untuk musim sejuk, untuk menggunakan kenderaan pada pertengahan musim bunga, jika anda tidak mempunyai bateri yang lama, anda akan ingat untuk mengecas 50% - 80% bateri, dan mengeluarkannya dari kereta, dan membuat pengecasan biasa, kira-kira satu bulan Mengecas. Nota: Bateri disimpan dalam persekitaran yang kering. 7.

Letakkan bateri dengan betul Jangan rendamkan bateri dalam air, atau jadikan bateri lembap; jangan susun lebih daripada 7 tingkat, atau terbalikkan arah bateri, litium.