A capacidade da bateria de íons de lítio no inverno se tornará inimaginável. Por que a bateria de íons de lítio "tem medo" de baixas temperaturas?

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Desde que entraram no mercado, as baterias de íons de lítio obtiveram uma ampla gama de aplicações com suas vantagens de longa vida útil, grande capacidade específica e ausência de efeito memória. A baixa temperatura da bateria de íons de lítio é baixa, atenuação severa, desempenho de ampliação de ciclo ruim, fenômeno de lítio óbvio, desequilíbrio de lítio desentrelaçador, etc. Entretanto, com a expansão contínua da aplicação, a restrição do desempenho em baixas temperaturas das baterias de íons de lítio se torna mais óbvia.

Segundo relatos, a capacidade de descarga da bateria de íons de lítio é de apenas 31,5% em temperatura ambiente de -20 °C. Temperatura de operação da bateria de íons de lítio tradicional entre -20 - + 55 ° C.

Mas nas áreas aeroespacial, veículos elétricos, etc., a bateria pode funcionar corretamente a -40 °C. Portanto, é de grande importância melhorar as propriedades de baixa temperatura das baterias de íons de lítio.

Fatores limitam o desempenho em baixas temperaturas da bateria de íons de lítio ● Em ambientes de baixa temperatura, a viscosidade do eletrólito aumenta, mesmo parcialmente solidificado, resultando em uma baixa condutividade elétrica da bateria de íons de lítio. ● A compatibilidade entre o eletrólito e o eletrodo negativo e o diafragma se deteriora em ambientes de baixa temperatura. ● O eletrodo negativo da bateria de íons de lítio em ambientes de baixa temperatura é severamente precipitado, e o lítio metálico precipitado reage com o eletrólito, e a deposição do produto resulta em um aumento na espessura da interface eletrolítica de estado sólido (SEI).

● A bateria de íons de lítio em ambiente de baixa temperatura é reduzida e a impedância de transferência de carga (RCT) é significativamente aumentada. Discussão sobre fatores de desempenho em baixa temperatura que afetam as baterias de íons de lítio ● Perspectiva de especialista 1: A solução eletrolítica tem um impacto importante no desempenho em baixa temperatura das baterias de íons de lítio, a composição e as propriedades de materialização do eletrólito têm um impacto importante no desempenho em baixa temperatura da bateria. O problema na baixa temperatura da bateria é: a viscosidade do eletrólito se torna grande, a velocidade de condução iônica é lenta, resultando na velocidade de migração de elétrons do circuito externo, então a bateria fica severamente polarizada e a capacidade de carga e descarga tem uma queda acentuada.

Especialmente durante o carregamento em baixa temperatura, os íons de lítio podem facilmente formar delegranos de lítio na superfície do eletrodo negativo, resultando em falha da bateria. O desempenho em baixa temperatura do eletrólito está intimamente relacionado ao tamanho da própria condutividade do eletrólito, a transmissão iônica da condutividade elétrica é rápida e mais capacidade pode ser exercida em baixas temperaturas. Quanto mais sais de lítio houver no eletrólito, maior será o número de migrações e maior será a condutividade.

Alta condutividade elétrica, quanto mais rápida a condutividade iônica, menor a polarização, melhor o desempenho da bateria em baixas temperaturas. Portanto, maior condutividade é uma condição necessária para atingir um bom desempenho em baixas temperaturas das baterias de íons de lítio. A condutividade elétrica do eletrólito está relacionada à composição do eletrólito, e a viscosidade do solvente serve para melhorar o caminho da condutividade elétrica do eletrólito.

A fluidez do solvente é boa em baixas temperaturas, o que é a garantia do transporte de íons, e a membrana eletrolítica sólida formada pelo eletrólito no eletrólito de baixa temperatura também é uma chave para a condução de íons de lítio, e o RSEI é a principal impedância da bateria de íons de lítio em um ambiente de baixa temperatura. ● Opinião de especialista 2: O desempenho limitado da bateria de íons de lítio em baixa temperatura é um aumento acentuado na impedância de difusão LI + em baixa temperatura, mas não no filme SEI. Características de baixa temperatura do material do eletrodo positivo da bateria de íons de lítio ● 1, a estrutura da camada característica de baixa temperatura do material do eletrodo positivo da estrutura em camadas tem um canal de difusão de íons de lítio unidimensional e tem a estabilidade estrutural do canal tridimensional, que é o primeiro comercial comercial.

Material positivo da bateria de íons de lítio. Suas substâncias representativas incluem LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 e Li (Ni, Co, Mn) O2, etc. Xie Xiaohua, etc.

use LiCoo2 / MCMB como objetos de pesquisa, testando suas características de carga de baixa temperatura. Os resultados mostram que à medida que a temperatura diminui, a plataforma de descarga cai de 3,762 V (0 ° C) para 3.

207 V (-30 ° C); a capacidade total da bateria também foi reduzida de 78,98 mA · h (0 ° C) para 68,55 mA · h (-30 ° C).

● 2, a característica de baixa temperatura do material positivo da estrutura espinélio estrutura espinélio LiMn2O4 material positivo, porque não há elemento Co, há um baixo custo, vantagens não tóxicas. Entretanto, a engrenagem de valência Mn e o efeito JaHN-Teller do Mn3 +, resultando em problemas como diferenças estruturais instáveis ​​e reversíveis. Peng Zhengshun, indicando que o desempenho eletroquímico dos materiais de eletrodo positivo LiMn2O4 é grande, e o RCT é usado como exemplo: o RCT de LIMN2O4 sintetizado por fase sólida de alta temperatura é significativamente maior do que o método sol gel, e esse fenômeno está em íons de lítio implantados em coeficientes de difusão.

O motivo se deve principalmente aos diferentes métodos sintéticos para a cristalinidade e morfologia do produto. ● 3, as características de baixa temperatura do material do eletrodo positivo do sistema de fosfato LIFEPO4 é o corpo principal do material positivo da bateria de energia atual devido à excelente estabilidade de volume e segurança, com o material ternário. A resistência a baixas temperaturas do fosfato de ferro ocorre principalmente porque o próprio material é o isolante, a condutividade eletrônica é baixa, a difusão de íons de lítio é ruim, de modo que a resistência interna da bateria aumenta, a polarização é alta, a carga e a descarga da bateria são bloqueadas, então o desempenho em baixas temperaturas não é o ideal.

Valley Yidi, etc., ao estudar o comportamento de carga e descarga do LifePO4 em baixas temperaturas, a eficiência do Kulen é de 64% a 96% e -20 ° C a 55 ° C a 0 ° C, e a tensão de descarga é de 55 ° C 3,11 V.

2,62 V de entrega a -20 ° C. XING et al, descoberta, após a adição de agentes condutores de nanocarbono, as propriedades eletroquímicas do LiFePO4 diminuíram e o desempenho em baixa temperatura foi melhorado; a tensão de descarga do LiFePO4 após a modificação 3.

40 V caiu para 3,09 V a -25 ° C, a queda foi de apenas 9,12%; e sua eficiência de bateria foi de 57.

3%, superior a 53,4% do agente elétrico não nanocarbono a -25 ° C. Recentemente, o LIMNPO4 atraiu o interesse das pessoas.

O estudo descobriu que o LIMNPO4 tem alto potencial (4,1 V), nenhuma poluição, preço baixo, grande capacidade específica (170 mAh / g), etc. Entretanto, devido à menor condutividade iônica do LIMNPO4 em relação ao LiFePO4, ele é frequentemente usado para substituir o Mn para formar um LiMn0.

Solução sólida de 8Fe0.2PO4 no uso real da porção FE. As características de baixa temperatura do material do eletrodo negativo da bateria de íons de lítio são mais sérias em relação ao material do eletrodo positivo, e a deterioração em baixa temperatura da bateria de íons de lítio é mais grave, principalmente por três motivos: ● Carga e descarga de alta ampliação em baixa temperatura, a polarização da bateria é grave, o metal de superfície negativa Lítio é amplamente depositado, e o produto da reação do metal lítio e do eletrólito geralmente não tem condutividade elétrica; Afetado pela baixa temperatura;.

O estudo de soluções eletrolíticas de baixa temperatura avalia o efeito da transferência de Li + em uma bateria de íons de lítio, e sua condutividade iônica e desempenho de formação de filme SEI têm efeito significativo no desempenho da bateria em baixa temperatura. Determina-se que a solução eletrolítica de baixa temperatura é muito particular, havendo três indicadores principais: condutividade iônica, janelas eletroquímicas e reatividade do eletrodo. O nível desses três indicadores depende em grande parte dos materiais que o compõem: solvente, eletrólito (sal de lítio) e aditivo.

Portanto, o estudo do desempenho em baixa temperatura de cada parte do eletrólito é de grande importância para entender e melhorar o desempenho em baixa temperatura da bateria. ● Características de baixa temperatura do eletrólito baseado em EC em comparação ao carbonato de cadeia, a estrutura do carbonato cíclico é fechada, forte, tem alto ponto de fusão e viscosidade. Entretanto, a grande polaridade da estrutura anular faz com que ela frequentemente tenha uma grande constante dielétrica.

O solvente EC tem uma grande constante dielétrica, alta condutividade iônica, desempenho perfeito de formação de filme, impede efetivamente que a molécula do solvente seja co-inserida, de modo que é uma posição indispensável, de modo que a maioria dos sistemas de solução eletrolítica de baixa temperatura são grandes e, em seguida, misturados. Baixo ponto de fusão do solvente de molécula pequena. ● O sal de lítio é um componente importante do eletrólito. O sal de lítio não só pode melhorar a condutividade iônica da solução, mas também reduzir a distância de difusão do Li + na solução.

Em geral, quanto maior a concentração de Li + na solução, maior a condutividade iônica. Entretanto, a concentração de íons de lítio no eletrólito não é linearmente correlacionada, mas sim uma linha parabólica. Isso ocorre porque a concentração de íons de lítio no solvente depende da dissociação do sal de lítio no solvente e da força da associação.

O estudo do eletrólito de baixa temperatura, exceto que a bateria é composta por si mesma, e os fatores do processo na operação real também terão um impacto significativo no desempenho da bateria. ● (1) Processo de preparação YAQUB et al, o impacto da carga do eletrodo e da espessura do revestimento em LINI0.6CO 0.

O desempenho em baixa temperatura da bateria de grafite de 2 mn0,2O2 revelou que quanto menor a carga do eletrodo, menor a camada de revestimento e melhor o desempenho em baixa temperatura. ● (2) Status de carga e descarga Petzl et al, o impacto do status de carga-descarga de baixa temperatura na vida útil do ciclo da bateria descobriu que quando a profundidade da descarga pode causar maior perda de capacidade e reduzir a vida útil circulatória.

(3) A área de superfície, a abertura, a densidade do eletrodo, a molhabilidade do eletrodo e da solução eletrolítica e similares, que afetam o desempenho em baixa temperatura da bateria de íons de lítio. Além disso, o impacto dos defeitos de materiais e processos no desempenho da bateria em baixas temperaturas não pode ser ignorado. Portanto, para garantir o desempenho em baixa temperatura da bateria de íons de lítio, é necessário fazer o seguinte: ● (1) formar um filme SEI fino e denso; ● (2) garantir que Li + tenha um grande coeficiente de difusão na substância ativa; ● (3) ) O eletrólito tem alta condutividade iônica em baixas temperaturas.

Além disso, o estudo também pode adotar outra abordagem, e o olhar se volta para outro tipo de bateria de íons de lítio - a bateria de íons de lítio totalmente sólida. Em comparação com as baterias de íons de lítio convencionais, espera-se que todas as baterias de íons de lítio de estado sólido, especialmente as baterias de íons de lítio de película fina totalmente sólida, resolvam completamente o problema de atenuação de capacidade e os problemas de segurança do ciclo usados ​​em baixas temperaturas da bateria. Então, como você trata as baterias de lítio no inverno? 1.

Não use a temperatura da bateria de lítio em ambiente de baixa temperatura para o efeito da bateria de lítio, quanto menor a temperatura da bateria de lítio, menor a atividade da bateria de lítio, o que leva diretamente a uma redução significativa na eficiência de carga e descarga, que é geralmente, o trabalho das baterias de lítio A temperatura está entre -20 graus -60 graus. Quando a temperatura estiver abaixo de 0 °C, tome cuidado para não carregar ao ar livre, você pode carregá-la, podemos levar a bateria para o ambiente (observe, fique longe de materiais inflamáveis!!!), Quando a temperatura estiver abaixo de -20 °C, a bateria entrará automaticamente no estado de espera e não poderá ser usada normalmente. Então o usuário do norte é especialmente frio.

Não há condição de carregamento interno. Para aproveitar ao máximo o restante da bateria, carregue o carro imediatamente após estacionar, para aumentar a carga e evitar o lítio. 2, desenvolva o inverno habitual que o acompanha, quando a bateria estiver muito fraca, devemos fazer o carregamento oportuno, desenvolver um bom hábito de acompanhamento, lembre-se, nunca siga a bateria normal para retornar à energia da bateria de inverno.

A atividade da bateria de lítio diminui no inverno, o que pode facilmente causar sobrecarga, afetar levemente a vida útil da bateria e desencadear um acidente de combustão. Portanto, preste mais atenção ao carregamento de forma superficial no inverno. É preciso ressaltar especialmente que não estacione o veículo por muito tempo e evite sobrecargas.

3, não fique longe de lembrar de não carregar por muito tempo, não o torne conveniente, coloque o veículo por muito tempo no estado de carga, e você pode. Quando o ambiente de carregamento no inverno for inferior a 0 ° C, ao carregar, não deixe a bateria muito longe para evitar emergências e manuseie-a em tempo hábil. 4.

Ao carregar, use um carregador especial para bateria de lítio. O mercado está cheio de carregadores de qualidade inferior. Usar carregadores de qualidade inferior pode causar danos à bateria e até mesmo causar incêndio. Não compre produtos baratos e sem garantia, não use carregadores de bateria de chumbo-ácido; se o seu carregador não puder ser usado, pare de usá-lo, não perca. 5, preste atenção à vida útil da bateria, troca oportuna de vida útil da nova bateria de lítio, diferentes tipos de vida útil da bateria, além do uso diário, a vida útil da bateria não é igual, se o carro estiver desligado ou com curto-circuito, entre em contato com o pessoal de manutenção da bateria de lítio para lidar com o reparador da bateria de lítio durante o curto-circuito, entre em contato com o pessoal de manutenção da bateria de lítio.

6, há uma boa eletricidade para o inverno, a fim de usar o veículo no meio da primavera, se você não tiver uma bateria por muito tempo, você vai se lembrar de carregar 50% - 80% da bateria, e removê-la do carro, e fazer o carregamento regular, cerca de um mês de carga. Observação: a bateria é armazenada em um ambiente seco. 7.

Coloque a bateria corretamente Não mergulhe a bateria em água nem a deixe úmida; não empilhe mais de 7 andares nem inverta a direção da bateria, lítio.