Kapaciteti i baterisë së litium-jonit të dimrit do të bëhet i pafavorshëm, pse bateria e joneve litium "frika" temperatura e ulët?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Që nga hyrja në treg, bateritë litium-jon kanë marrë një gamë të gjerë aplikimesh me avantazhet e tyre të jetëgjatësisë, kapacitetit të madh specifik, pa efekt memorie. Temperatura e ulët e baterisë litium-jon është e ulët, dobësim i rëndë, performanca e dobët e zmadhimit të ciklit, fenomeni i dukshëm i litiumit, çekuilibri i litiumit të çndërthurjes, etj. Sidoqoftë, me zgjerimin e vazhdueshëm të aplikacionit, kufizimi i performancës në temperaturë të ulët të baterive litium-jon është më i dukshëm.

Sipas raporteve, kapaciteti i shkarkimit të baterisë litium-jon është vetëm rreth 31.5% në temperaturën e dhomës në -20 ° C. Temperatura tradicionale e funksionimit të baterisë litium-jon midis -20 - + 55 ° C.

Por në fushat e hapësirës ajrore, automjeteve elektrike, etj., bateria mund të funksionojë siç duhet në -40 ° C. Prandaj, është me rëndësi të madhe përmirësimi i vetive të temperaturës së ulët të baterive me jon litium.

Faktorët që kufizojnë performancën e baterisë së litium-jonit në temperaturë të ulët ● Në mjedise me temperaturë të ulët, viskoziteti i elektrolitit rritet, madje edhe pjesërisht i ngurtësuar, duke rezultuar në një përçueshmëri të ulët elektrike të baterisë me jon litium. ● Pajtueshmëria ndërmjet elektrolitit dhe elektrodës negative dhe diafragmës përkeqësohet në mjedis me temperaturë të ulët. ● Elektroda negative e baterisë litium-jon në mjedise me temperaturë të ulët precipitohet rëndë dhe litiumi i metalit të precipituar reagon me elektrolitin dhe depozitimi i produktit rezulton në një rritje të trashësisë së ndërfaqes së elektrolitit në gjendje të ngurtë (SEI).

● Bateria e joneve litium në mjedis me temperaturë të ulët është ulur dhe impedanca e transferimit të ngarkesës (RCT) është rritur ndjeshëm. Diskutim mbi faktorët e performancës së temperaturës së ulët që ndikojnë në bateritë me jon litium ● Perspektiva e ekspertit 1: Zgjidhja e elektrolinës ka një ndikim të rëndësishëm në performancën në temperaturë të ulët të baterive me jon litium, përbërja dhe vetitë e materializimit të elektrolitit kanë një ndikim të rëndësishëm në performancën e baterisë në temperaturë të ulët. Problemi në temperaturën e ulët të baterisë është: viskoziteti i elektrolitit do të bëhet i madh, shpejtësia e përcjelljes së joneve është e ngadaltë, duke rezultuar në shpejtësinë e migrimit të elektroneve të qarkut të jashtëm, kështu që bateria polarizohet rëndë dhe kapaciteti i ngarkimit dhe shkarkimit ka një rënie të mprehtë.

Sidomos kur ngarkohet në temperaturë të ulët, jonet e litiumit mund të formojnë lehtësisht delegrane litium në sipërfaqen e elektrodës negative, duke rezultuar në dështimin e baterisë. Performanca e elektrolitit në temperaturë të ulët është e lidhur ngushtë me madhësinë e përçueshmërisë së vetë elektrolitit, transmetimi i jonit të përçueshmërisë elektrike është i shpejtë dhe më shumë kapacitet mund të ushtrohet në temperatura të ulëta. Sa më shumë kripëra litiumi në elektrolit, aq më i madh është numri i migrimeve, aq më i lartë është përçueshmëria.

Përçueshmëri e lartë elektrike, sa më e shpejtë të jetë përçueshmëria e joneve, sa më i vogël të jetë polarizimi, aq më mirë performanca e baterisë në temperaturë të ulët. Prandaj, përçueshmëria më e lartë është një kusht i domosdoshëm për arritjen e performancës së mirë në temperaturë të ulët të baterive me jon litium. Përçueshmëria elektrike e elektrolitit lidhet me përbërjen e elektrolitit, dhe viskoziteti i tretësit është për të përmirësuar rrugën e përçueshmërisë elektrike të elektrolitit.

Rrjedhshmëria e tretësit është e mirë në një temperaturë të ulët të tretësit është garancia e transportit të joneve, dhe membrana e ngurtë e elektrolitit e formuar nga elektroliti në elektrolitin me temperaturë të ulët është gjithashtu një çelës për përcjelljen e joneve të litiumit, dhe RSEI është rezistenca kryesore e baterisë së joneve të litiumit në një mjedis me temperaturë të ulët. ● Mendimi i ekspertit 2: Performanca e kufizuar e baterisë litium-jon në temperaturë të ulët është një rritje e mprehtë e rezistencës së difuzionit LI + në temperaturë të ulët, por jo në film SEI. Karakteristikat e temperaturës së ulët të materialit elektrodë pozitive të baterisë së joneve të litiumit ● 1, struktura e shtresës karakteristike të temperaturës së ulët të strukturës së shtresës së materialit elektrodë pozitive ka edhe një kanal njëdimensional të difuzionit të joneve të litiumit dhe ka stabilitetin strukturor të kanalit tre-dimensional, i cili është komerciali më i hershëm komercial.

Material pozitiv i baterisë së litiumit. Substancat përfaqësuese të tij përfshijnë LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 dhe Li (Ni, Co, Mn) O2, etj. Xie Xiaohua, etj.

përdorni LiCoo2 / MCMB si objekte kërkimore, duke testuar karakteristikat e tij të ngarkesës në temperaturë të ulët. Rezultatet tregojnë se me uljen e temperaturës, platforma e shkarkimit bie nga 3,762 V (0 ° C) në 3.

207 V (-30 ° C); Kapaciteti i përgjithshëm i baterisë së tij është ulur gjithashtu nga 78,98 mA · h (0 ° C) në 68,55 mA · h (-30 ° C).

● 2, temperaturë të ulët karakteristikë e materialit pozitiv të strukturës spinel Struktura spineli LiMn2O4 materiale pozitive, sepse nuk ka asnjë element Co, ka një kosto të ulët, avantazhe jo toksike. Sidoqoftë, ingranazhi i valencës Mn dhe efekti JaHN-Teller i Mn3 +, duke rezultuar në probleme të tilla si dallime strukturore të paqëndrueshme dhe të kthyeshme. Peng Zhengshun, duke treguar se performanca elektrokimike e materialeve të elektrodës pozitive LiMn2O4 është e madhe, dhe RCT përdoret si shembull: RCT e LIMN2O4 e sintetizuar nga faza e ngurtë me temperaturë të lartë është dukshëm më e lartë se metoda e sol xhel, dhe ky fenomen është në jon litium i implantuar në koeficientët e difuzionit.

Arsyeja është kryesisht për shkak të metodave të ndryshme sintetike për kristalinitetin dhe morfologjinë e produktit. ● 3, karakteristikat e temperaturës së ulët të sistemit fosfat elektrodë pozitive materiale LIFEPO4 është trupi kryesor i baterisë aktuale të energjisë materiale pozitive për shkak të stabilitetit të shkëlqyer të vëllimit dhe sigurisë, me material treshe. Rezistenca e temperaturës së ulët të fosfatit të hekurit është kryesisht sepse vetë materiali është izoluesi, përçueshmëria e elektroneve është e ulët, difuzioni i joneve të litiumit është i dobët, kështu që rezistenca e brendshme e baterisë rritet, polarizimi është i lartë, ngarkesa dhe shkarkimi i baterisë bllokohet, kështu që performanca e temperaturës së ulët nuk është ideale.

Valley Yidi, etj., Kur studioni sjelljen e ngarkimit dhe shkarkimit të LifePO4 në temperatura të ulëta, efikasiteti i Kulenit është 64% në 96% dhe -20 ° C në 55 ° C deri në 0 ° C, dhe voltazhi i shkarkimit është nga 55 ° C 3.11V.

2.62 V e shpërndarjes në -20 ° C. XING et al, zbulimi, pas shtimit të agjentëve përçues të nanokarbonit, vetitë elektrokimike të LiFePO4 u ulën dhe performanca në temperaturë të ulët përmirësohet; tensioni i shkarkimit të LiFePO4 pas modifikimit 3.

40 V ra në 3.09 V në -25 ° C, rënia ishte vetëm 9.12%; dhe efikasiteti i baterisë së tij ishte 57.

3%, më e lartë se 53.4% ​​e agjentit elektrik jo-nanokarbon në -25°C. Kohët e fundit, LIMNPO4 ka tërhequr interesat e njerëzve.

Studimi zbuloi se LIMNPO4 ka potenciale të larta (4.1 V), pa ndotje, çmim të ulët, kapacitet të madh specifik (170 mAh / g), etj. Sidoqoftë, për shkak të përçueshmërisë më të ulët të joneve të LIMNPO4 sesa LiFePO4, shpesh përdoret për të zëvendësuar Mn për të formuar një LiMn0.

8Fe0.2PO4 zgjidhje solide në përdorimin aktual të pjesës FE. Karakteristikat e temperaturës së ulët të materialit të elektrodës negative të baterisë litium-jon janë më serioze në krahasim me materialin e elektrodës pozitive dhe përkeqësimi i temperaturës së ulët të baterisë së joneve të litiumit është më i rëndë, kryesisht tre arsye: ● Ngarkesa dhe shkarkimi i lartë i zmadhimit të temperaturës së ulët, polarizimi i baterisë është i rëndë, metali i sipërfaqes negative Litiumi depozitohet në masë të madhe dhe produkti i reagimit të litiumit në përgjithësi nuk ka elektricitet të përgjithshëm metalik; Ndikohet nga temperatura e ulët;.

Studimi i solucioneve elektrolitike me temperaturë të ulët merr përsipër efektin e transferimit të Li + në një bateri jon litium, dhe përçueshmëria e saj jonike dhe performanca e formimit të filmit SEI kanë një efekt të rëndësishëm në performancën e baterisë në temperaturë të ulët. Është përcaktuar se zgjidhja elektrolitike me temperaturë të ulët është shumë e veçantë, ka tre tregues kryesorë: përçueshmëria jonike, dritaret elektrokimike dhe reaktiviteti i elektrodës. Niveli i këtyre tre treguesve varet kryesisht nga materialet e tij përbërëse: tretës, elektrolit (kripë litium), aditiv.

Prandaj, studimi i performancës në temperaturë të ulët të secilës pjesë të elektrolitit, ka një rëndësi të madhe për të kuptuar dhe përmirësuar performancën në temperaturë të ulët të baterisë. ● karakteristikat e temperaturës së ulët të elektrolitit me bazë EC krahasuar me karbonatin e zinxhirit, struktura e karbonatit ciklik është e ngushtë, e fortë, ka pikë shkrirjeje dhe viskozitet të lartë. Megjithatë, polariteti i madh i strukturës unazore e bën atë shpesh të ketë një konstante të madhe dielektrike.

Tretësi EC ka një konstante të madhe dielektrike, përçueshmëri të lartë jonesh, performancë të përsosur të formimit të filmit, parandalon në mënyrë efektive molekulën e tretësit që të bashkëfutet, në mënyrë që të jetë një pozicion i domosdoshëm, në mënyrë që sistemet e zgjidhjeve elektrolitike kryesisht me temperaturë të ulët të jenë të mëdha, dhe më pas të përziera Pika e ulët e shkrirjes së tretësit me molekulë të vogël. ● Kripa e litiumit është një përbërje e rëndësishme e elektrolitit. Kripa e litiumit jo vetëm që mund të përmirësojë përçueshmërinë jonike të tretësirës, ​​por edhe të zvogëlojë distancën e difuzionit të Li + në tretësirë.

Në përgjithësi, sa më i madh të jetë përqendrimi i Li + në tretësirë, aq më e madhe është përçueshmëria e joneve. Sidoqoftë, përqendrimi i përqendrimit të joneve të litiumit në elektrolit nuk është i lidhur në mënyrë lineare, por është një linjë parabolike. Kjo është për shkak se, përqendrimi i joneve të litiumit në tretës varet nga shpërbërja e kripës së litiumit në tretës dhe forca e lidhjes.

Studimi i elektrolitit me temperaturë të ulët, përveç që bateria përbëhet nga vetvetja, dhe faktorët e procesit në funksionimin aktual do të kenë gjithashtu një ndikim të rëndësishëm në performancën e baterisë. ● (1) Procesi i përgatitjes YAQUB et al, ndikimi i ngarkesës së elektrodës dhe trashësisë së veshjes në LINI0.6CO 0.

Performanca e temperaturës së ulët të baterisë 2 mn0.2O2 / grafit zbuloi se sa më e vogël të jetë ngarkesa e elektrodës, aq më pak shtresa e veshjes është më e hollë Sa më mirë të jetë performanca në temperaturë të ulët. ● (2) Statusi i karikimit dhe shkarkimit Petzl et al, ndikimi i statusit të ngarkimit-shkarkimit në temperaturë të ulët në jetën e ciklit të baterisë zbuloi se kur thellësia e shkarkimit mund të shkaktojë humbje më të madhe të kapacitetit dhe të zvogëlojë jetën e qarkullimit.

(3) Sipërfaqja, hapja, dendësia e elektrodës, lagshmëria e elektrodës dhe tretësirës elektrolitike dhe të ngjashme, të cilat ndikojnë në performancën në temperaturë të ulët të baterisë së joneve të litiumit. Për më tepër, ndikimi i defekteve të materialeve dhe proceseve në performancën në temperaturë të ulët të baterisë nuk mund të injorohet. Prandaj, për të siguruar performancën në temperaturë të ulët të baterisë litium-jon, është e nevojshme të bëni sa më poshtë: ● (1) formimi i një filmi SEI të hollë dhe të dendur; ● (2) garanton që Li + ka një koeficient të madh difuzioni në substancën aktive; ● (3) ) Elektroliti ka përçueshmëri të lartë jonike në temperatura të ulëta.

Përveç kësaj, studimi mund të marrë edhe një qasje tjetër, dhe syri të kthehet te një lloj tjetër baterie litium-jon - bateri e plotë e ngurtë me jon litium. Krahasuar me bateritë konvencionale të litium-jonit, të gjitha bateritë e joneve të litiumit në gjendje të ngurtë, veçanërisht bateritë e litiumit me film të hollë të plotë të ngurtë, pritet të zgjidhin plotësisht problemin e dobësimit të kapacitetit dhe çështjet e sigurisë së ciklit të përdorura në temperaturat e ulëta të baterive. Pra, si i trajtoni bateritë e litiumit në dimër? 1.

Mos e përdorni temperaturën e baterisë së litiumit në mjedisin me temperaturë të ulët për efektin e baterisë së litiumit, sa më e ulët të jetë temperatura e baterisë së litiumit, aq më i ulët është aktiviteti i baterisë së litiumit, gjë që çon drejtpërdrejt në një ulje të ndjeshme të efikasitetit të ngarkimit dhe shkarkimit, që është përgjithësisht, puna e baterive të litiumit Temperatura është midis -20 gradë -60 gradë. Kur temperatura është më e vogël se 0 ° C, kini kujdes që të mos karikoni jashtë, mund ta karikoni, mund ta marrim baterinë në dhomë (vini re, qëndroni larg nga ndezshmëria!!!), Kur temperatura është nën -20 ° C, bateria do të hyjë automatikisht në gjendje gjumi dhe nuk mund të përdoret normalisht. Pra, përdoruesi i veriut është veçanërisht i ftohtë.

Nuk ka kushte të brendshme të karikimit. Për të përdorur plotësisht pjesën tjetër të baterisë, karikoni menjëherë diellin pas parkimit, për të rritur karikimin dhe për të shmangur litiumin. 2, zhvillimi i dimrit shoqërues të zakonshëm, kur bateria është shumë e ulët, ne duhet të ngarkojmë në kohë, të zhvillojmë një zakon të mirë të shoqërimit, mos harroni, kurrë mos ndiqni baterinë normale për t&39;u kthyer në fuqinë e baterisë së dimrit.

Aktiviteti i baterisë së litiumit në dimër bie, shumë lehtë mund të shkaktojë mbingarkesë, ndikon lehtë në jetëgjatësinë e baterisë dhe shkakton një aksident me djegie. Prandaj, kushtojini më shumë vëmendje karikimit në mënyrë të cekët dhe të cekët në dimër. Veçanërisht duhet theksuar, mos e parkoni automjetin për një kohë të gjatë, shmangni ngarkimin e tepërt.

3, mos qëndroni larg nga mos harroni të mos karikoni për një kohë të gjatë, mos e bëni atë të përshtatshëm, vendoseni automjetin për një kohë të gjatë në gjendjen e karikimit dhe mundeni. Kur ambienti i karikimit në dimër është më pak se 0 ° C, gjatë karikimit, mos u largoni shumë larg, për të parandaluar emergjencat, trajtimin në kohë. 4.

Kur karikoni, përdorni tregun special të ngarkuesve të një baterie litium plot me karikues inferior, duke përdorur karikues inferiorë, mund të shkaktojë dëmtim të baterisë dhe madje të shkaktojë zjarr. Mos blini produkte me çmim të ulët të pagarantuar, mos përdorni karikues baterish me acid plumbi; nëse karikuesi juaj nuk mund ta përdorë, ndaloni ta përdorni, mos e humbni. 5, kushtojini vëmendje jetëgjatësisë së baterisë, ndryshimit në kohë të baterisë së re të litiumit, llojeve të ndryshme të jetëgjatësisë së baterisë, plus mënyrës së përdorimit të përditshëm, jeta e baterisë nuk është e barabartë, nëse makina është e fikur ose e pafundme Shkurtër, ju lutemi kontaktoni personelin e mirëmbajtjes së baterisë së litiumit për të trajtuar personin e riparimit të baterisë litium gjatë periudhës së shkurtër, ju lutemi kontaktoni personelin e mirëmbajtjes së baterisë së litiumit.

6, ka një rrymë të mirë për dimër, për të përdorur automjetin në mes të pranverës, nëse nuk e keni baterinë gjatë, do të kujtoni të karikoni 50% - 80% të baterisë, dhe ta hiqni nga makina dhe të bëni karikim të rregullt, karikim rreth një muaj. Shënim: Bateria ruhet në një mjedis të thatë. 7.

Vendoseni saktë baterinë Mos e zhytni baterinë në ujë ose mos e lagni baterinë; mos grumbulloni më shumë se 7 kate, ose përmbysni drejtimin e baterisë, litium.