Winter lithium-ion battery capacity will become unfarest, why is the lithium ion battery "fear" low temperature?

2022/04/08

Autor :Iflowpower –Fornecedor de estação de energia portátil

Desde que entraram no mercado, as baterias de íon-lítio obtiveram uma ampla gama de aplicações com suas vantagens de longa vida útil, grande capacidade específica, sem efeito memória. A baixa temperatura da bateria de íon de lítio é baixa, atenuação severa, baixo desempenho de ampliação do ciclo, fenômeno óbvio de lítio, desequilíbrio de lítio desentrelaçado, etc. mais óbvio.

Segundo relatos, a capacidade de descarga da bateria de íon de lítio é de apenas cerca de 31,5% à temperatura ambiente a -20 ° C. Temperatura de operação da bateria de íon 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 íon de lítio.

Fatores que restringem o desempenho em baixas temperaturas da bateria de íons de lítio ● Em ambientes de baixa temperatura, a viscosidade do eletrólito aumenta, mesmo que 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 é deteriorada 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 da espessura da interface eletrolítica de estado sólido (SEI).

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

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

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

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

Material positivo da bateria de íon 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 conforme a temperatura diminui, a plataforma de descarga cai de 3.762V (0°C) para 3.

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

● 2, a característica de baixa temperatura do material positivo da estrutura de espinélio estrutura de espinélio LiMn2O4 material positivo, porque não há elemento Co, há um baixo custo, vantagens não tóxicas. No entanto, a engrenagem de valência do Mn e o efeito JaHN-Teller do Mn3+, resultam 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 é no lítio íon Implantado em coeficientes de difusão.

A razão se deve principalmente aos diferentes métodos sintéticos para a cristalinidade e morfologia do produto. ● 3, as características de baixa temperatura do material de 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 baixa temperatura do fosfato de ferro é principalmente porque o próprio material é o isolante, a condutividade de elétrons 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 da bateria e a descarga está bloqueada, portanto, o desempenho em baixa temperatura 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 3,11V.

2,62V 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 de LiFePO4 após modificação 3.

40 V caiu para 3,09 V a -25 ° C, a diminuição 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, LIMNPO4 atraiu o interesse das pessoas.

O estudo descobriu que o LIMNPO4 tem alto potencial (4,1V), não polui, preço baixo, grande capacidade específica (170mAh/g), etc. para formar um LiMn0.

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

O estudo de soluções eletrolíticas de baixa temperatura compromete o efeito da transferência de Li + em uma bateria de íon de lítio, e sua condutividade iônica e desempenho de formação de filme SEI têm efeito significativo no desempenho da bateria em baixa temperatura. É determinado que a solução eletrolítica de baixa temperatura é muito particular, existem três indicadores principais: condutividade iônica, janelas eletroquímicas e reatividade do eletrodo. O nível desses três indicadores é amplamente dependente de seus materiais de composição: solvente, eletrólito (sal de lítio), aditivo.

Portanto, o estudo do desempenho em baixas temperaturas de cada parte do eletrólito é de grande importância para a compreensão e melhoria do desempenho da bateria em baixas temperaturas. ● Características de baixa temperatura do eletrólito baseado em EC em comparação com o carbonato de cadeia, a estrutura de carbonato cíclico é próxima, forte, tem alto ponto de fusão e viscosidade. No entanto, a grande polaridade da estrutura anular faz com que muitas vezes tenha uma grande constante dielétrica.

O solvente EC tem uma grande constante dielétrica, alta condutividade iônica, desempenho de formação de filme perfeito, impede efetivamente que a molécula do solvente seja co-inserida, de modo que é uma posição indispensável, de modo que os sistemas de solução eletrolítica principalmente de baixa temperatura sejam grandes e depois misturados Baixo ponto de fusão do solvente de pequenas moléculas. ● O sal de lítio é uma composição importante do eletrólito. O sal de lítio pode não apenas 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. No entanto, a concentração da concentração de íons de lítio no eletrólito não é linearmente correlacionada, mas é 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 ela mesma, e os fatores de 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 espessura do revestimento em LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / bateria de grafite desempenho de baixa temperatura revelou que quanto menor a carga do eletrodo é menor, menos camada de revestimento é mais fina. Melhor o desempenho de 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 de descarga pode causar maior perda de capacidade e reduzir a vida circulatória.

(3) A área de superfície, a abertura, a densidade do eletrodo, a molhabilidade do eletrodo e da solução eletrolítica e semelhantes, que afetam o desempenho de baixa temperatura da bateria de íons de lítio. Além disso, o impacto dos defeitos de materiais e processos no desempenho da bateria em baixa temperatura 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) garante que o Li + tenha um grande coeficiente de difusão na substância ativa; ● (3) ) O eletrólito tem alta condutividade de íons em baixas temperaturas.

Além disso, o estudo também pode adotar outra abordagem, e os olhos estão voltados para outro tipo de bateria de íon de lítio - bateria de íon de lítio totalmente sólida. Em comparação com as baterias de íon de lítio convencionais, espera-se que todas as baterias de íon de lítio de estado sólido, especialmente as baterias de íon de lítio de filme fino sólido completo, resolvam completamente o problema de atenuação da 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 no 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 for inferior a 0 ° C, tenha cuidado para não carregar ao ar livre, você pode carregá-lo, podemos levar a bateria no quarto (nota, fique longe de inflamáveis ​​!!!), Quando a temperatura estiver abaixo de -20 At ° C, a bateria entrará automaticamente no estado de suspensão e não poderá ser usada normalmente. Assim, o usuário do norte é especialmente frio.

Não há condição de carregamento interno. Para aproveitar ao máximo o restante da bateria, carregue imediatamente o sol após o estacionamento, para aumentar a carga e evitar o lítio. 2, desenvolver o inverno habitual que acompanha, quando a bateria está muito baixa, 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 no inverno diminui, muito fácil causar sobrecarga, afetar levemente a vida útil da bateria e desencadear um acidente de combustão. Portanto, preste mais atenção ao carregamento de maneira rasa e rasa no inverno. Especialmente precisa ser apontado, não estacione o veículo por muito tempo, evite excesso de carga.

3, não fique longe, lembre-se de não carregar por muito tempo, não o torne conveniente, coloque o veículo por um longo tempo no estado de carga e você pode. Quando o ambiente de carregamento no inverno for inferior a 0 ° C, ao carregar, não deixe muito longe, para evitar emergências, manuseio oportuno. 4.

Ao carregar, use o mercado de carregador especial de uma bateria de lítio cheio de carregador inferior, usando carregadores inferiores, pode causar danos à bateria e até causar incêndio. Não compre produtos baratos sem garantia, não use carregadores de bateria de chumbo-ácido; se o seu carregador não puder usá-lo, pare de usá-lo, não perca. 5, preste atenção à vida útil da bateria, mudança oportuna na nova vida útil da bateria de lítio, diferentes tipos de vida útil da bateria, além do modo de uso diário, a vida útil da bateria não é igual, se o carro estiver desligado ou sem fim Curto, entre em contato com lítio pessoal de manutenção da bateria para lidar com o técnico de reparo da bateria de lítio durante o curto, entre em contato com o pessoal de manutenção da bateria de lítio.

6, há uma boa eletricidade para o inverno, para usar o veículo no meio da primavera, se você não tiver uma bateria longa, lembre-se de carregar 50% - 80% da bateria e remova-o do carro e faça o carregamento regular, cerca de um mês de carregamento. Nota: A bateria é armazenada em um ambiente seco. 7.

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

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