Vinter litiumjonbatteri kapacitet kommer att bli orättvist, varför är litiumjonbatteriet "rädsla" låg temperatur?

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Sedan de kom in på marknaden har litiumjonbatterier fått ett brett utbud av applikationer med fördelarna med lång livslängd, stor specifik kapacitet, ingen minneseffekt. Låg temperatur på litiumjonbatteriet är låg, kraftig dämpning, dålig cykelförstoringsprestanda, uppenbart litiumfenomen, avinterlaxande litiumobalans, etc. Men med den kontinuerliga expansionen av applikationen är begränsningen av lågtemperaturprestanda för litiumjonbatterier mer uppenbar.

Enligt rapporter är urladdningskapaciteten för litiumjonbatteriet endast cirka 31,5 % vid rumstemperatur vid -20 ° C. Traditionellt litiumjonbatteri driftstemperatur mellan -20 - + 55 ° C.

Men inom flyg, elfordon etc. kan batteriet fungera korrekt vid -40 ° C. Därför är det av stor betydelse att förbättra lågtemperaturegenskaperna hos litiumjonbatterier.

Faktorer som begränsar litiumjonbatteriets prestanda vid låg temperatur ● I lågtemperaturmiljöer ökar elektrolytens viskositet, till och med delvis stelnat, vilket resulterar i låg elektrisk ledningsförmåga hos litiumjonbatteriet. ● Kompatibiliteten mellan elektrolyten och den negativa elektroden och membranet försämras under lågtemperaturmiljö. ● Litiumjonbatteriets negativa elektrod under lågtemperaturmiljöer utfälls kraftigt och det utfällda metalllitiumet reagerar med elektrolyten, och produktavsättningen resulterar i en ökning av tjockleken för elektrolytgränssnittet (SEI).

● Litiumjonbatteri under lågtemperaturmiljö sänks och laddningsöverföringsimpedansen (RCT) ökas avsevärt. Diskussion om lågtemperaturprestandafaktorer som påverkar litiumjonbatterier ● Expertperspektiv 1: Elektrolynlösning har en viktig inverkan på lågtemperaturprestandan hos litiumjonbatterier, elektrolytens sammansättning och materialiseringsegenskaper har en viktig inverkan på batteriets lågtemperaturprestanda. Problemet med batteriets låga temperatur är: elektrolytens viskositet blir stor, jonledningshastigheten är långsam, vilket resulterar i elektronmigreringshastigheten för den externa kretsen, så batteriet är kraftigt polariserat och laddnings- och urladdningskapaciteten har en kraftig minskning.

Speciellt vid lågtemperaturladdning kan litiumjoner lätt bilda litiumdelegraner på ytan av den negativa elektroden, vilket resulterar i att batteriet går sönder. Elektrolytens lågtemperaturprestanda är nära relaterad till storleken på elektrolytens egen ledningsförmåga, överföringen av den elektriska ledningsförmågan är snabb och mer kapacitet kan utövas vid låga temperaturer. Ju fler litiumsalter i elektrolyten, desto fler migrationer, desto högre ledningsförmåga.

Hög elektrisk ledningsförmåga, ju snabbare jonledningsförmåga, desto mindre polarisering, desto bättre prestanda har batteriet vid låg temperatur. Därför är högre konduktivitet en nödvändig förutsättning för att uppnå god lågtemperaturprestanda hos litiumjonbatterier. Elektrolytens elektriska ledningsförmåga är relaterad till elektrolytens sammansättning, och lösningsmedlets viskositet är för att förbättra vägen för elektrolytens elektriska ledningsförmåga.

Lösningsmedlets flytbarhet är bra vid en låg temperatur av lösningsmedlet är garantin för jontransport, och det fasta elektrolytmembranet som bildas av elektrolyten i lågtemperaturelektrolyten är också en nyckel till litiumjonledning, och RSEI är huvudimpedansen för litiumjonbatteriet i en lågtemperaturmiljö. ● Expertutlåtande 2: Begränsad prestanda för litiumjonbatterier vid låg temperatur är en kraftig ökning av LI + diffusionsimpedans under låg temperatur, men inte SEI-film. Lågtemperaturegenskaper hos det positiva elektrodmaterialet i litiumjonbatteriet ● 1, den lågtemperaturkarakteristiska skiktstrukturen hos skiktstrukturens positiva elektrodmaterial har både en endimensionell litiumjondiffusionskanal och har den strukturella stabiliteten hos den tredimensionella kanalen, som är den tidigaste kommersiella reklamfilmen.

Litiumjonbatteri positivt material. Dess representativa ämnen inkluderar LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 och Li (Ni, Co, Mn) O2, etc. Xie Xiaohua, etc.

använd LiCoo2 / MCMB som forskningsobjekt, testa dess lågtemperaturladdningsegenskaper. Resultaten visar att när temperaturen sjunker, sjunker utloppsplattformen från 3,762V (0 °C) till 3.

207V (-30°C); dess totala batterikapacitet reduceras också från 78,98 mA · h (0 ° C) till 68,55 mA · h (-30 ° C).

● 2, den låga temperaturen karakteristiska för det positiva materialet i spinell struktur spinell struktur LiMn2O4 positivt material, eftersom det inte finns någon Co element, det finns en låg kostnad, giftfria fördelar. Men Mn-valensväxeln och JaHN-Teller-effekten av Mn3+, vilket resulterar i problem som strukturella instabila och reversibla skillnader. Peng Zhengshun, vilket indikerar att den elektrokemiska prestandan för LiMn2O4 positiva elektrodmaterial är stor, och RCT används som ett exempel: RCT av LIMN2O4 syntetiserad av högtemperaturfast fas är betydligt högre än solgelmetoden, och detta fenomen är i litiumjon implanterad på diffusionskoefficienter.

Anledningen är främst på grund av olika syntetiska metoder för produktens kristallinitet och morfologi. ● 3, lågtemperaturegenskaperna hos fosfatsystemets positiva elektrodmaterial LIFEPO4 är huvuddelen av det aktuella batteriets positiva material på grund av utmärkt volymstabilitet och säkerhet, med det ternära materialet. Järnfosfatets lågtemperaturmotstånd beror främst på att materialet i sig är isolatorn, elektronledningsförmågan är låg, litiumjondiffusionen är dålig, så att batteriets inre motstånd ökar, polarisationen är hög, batteriets laddning och urladdning är blockerad, så låg temperatur Prestanda är inte idealisk.

Valley Yidi, etc., när man studerar laddnings- och urladdningsbeteendet för LifePO4 vid låga temperaturer, är Kulen-effektiviteten 64% vid 96% och -20°C vid 55°C till 0°C, och urladdningsspänningen är från 55°C 3,11V.

2,62V av leverans till -20 °C. XING et al, upptäckt, efter tillsats av nanokolledande medel, minskade de elektrokemiska egenskaperna hos LiFePO4, och lågtemperaturprestandan förbättrades; urladdningsspänningen för LiFePO4 efter modifiering 3.

40 V sjönk till 3,09 V vid -25 ° C, minskningen var endast 9,12%; och dess batterieffektivitet var 57.

3 %, högre än 53,4 % av det elektriska medlet utan nanokol vid -25 ° C. Nyligen har LIMNPO4 tilldragit sig människors intresserade intressen.

Studien fann att LIMNPO4 har höga potentialer (4,1V), ingen förorening, lågt pris, stor specifik kapacitet (170mAh/g), etc. Men på grund av den lägre jonledningsförmågan hos LIMNPO4 än LiFePO4, används den ofta för att ersätta Mn för att bilda en LiMn0.

8Fe0.2PO4 fast lösning i den faktiska användningen av FE-delen. Lågtemperaturegenskaperna hos det negativa elektrodmaterialet i litiumjonbatteriet är allvarligare i förhållande till det positiva elektrodmaterialet, och lågtemperaturförsämringen av litiumjonbatteriet är allvarligare, huvudsakligen tre orsaker: ● Lågtemperatur hög förstoringsladdning och urladdning, batteripolarisering är allvarlig, negativ ytmetall Litium avsätts till stor del av elektrolitium, och reaktionsprodukten av metall har i allmänhet inte elektrisk ledning och har i allmänhet ingen elektrisk ledning; Påverkas av den låga temperaturen;.

Studiet av lågtemperaturelektrolytiska lösningar genomför effekten av att överföra Li+ i ett litiumjonbatteri, och dess jonledningsförmåga och SEI-filmbildningsprestanda har betydande effekt på batteriets lågtemperaturprestanda. Det fastställs att den elektrolytiska lågtemperaturlösningen är mycket speciell, det finns tre huvudindikatorer: jonkonduktivitet, elektrokemiska fönster och elektrodreaktivitet. Nivån på dessa tre indikatorer är till stor del beroende av dess sammansättningsmaterial: lösningsmedel, elektrolyt (litiumsalt), tillsats.

Därför är studiet av lågtemperaturprestanda för varje del av elektrolyten av stor betydelse för att förstå och förbättra batteriets lågtemperaturprestanda. ● EC-baserade lågtemperaturegenskaper för elektrolyt jämfört med kedjekarbonat, den cykliska karbonatstrukturen är nära, stark, har hög smältpunkt och viskositet. Den ringformiga strukturens stora polaritet gör att den ofta har en stor dielektricitetskonstant.

EC-lösningsmedel har en stor dielektricitetskonstant, hög jonledningsförmåga, perfekt filmbildningsprestanda, förhindrar effektivt lösningsmedelsmolekylen från att saminföras, så att det är en oumbärlig position, så att mestadels lågtemperaturelektrolytiska lösningssystem är stora, och sedan blandas Låg smältpunkt av småmolekylära lösningsmedel. ● Litiumsalt är en viktig sammansättning av elektrolyt. Litiumsaltet kan inte bara förbättra lösningens jonledningsförmåga, utan också minska diffusionsavståndet för Li + i lösningen.

I allmänhet gäller att ju högre Li+-koncentrationen i lösningen är, desto högre är jonledningsförmågan. Koncentrationen av litiumjonkoncentrationen i elektrolyten är emellertid inte linjärt korrelerad, utan är en parabolisk linje. Detta beror på att litiumjonkoncentrationen i lösningsmedlet beror på dissociationen av litiumsaltet i lösningsmedlet och styrkan hos associationen.

Studiet av lågtemperaturelektrolyt förutom att batteriet är sammansatt av sig självt, och processfaktorerna i den faktiska driften kommer också att ha en betydande inverkan på batteriets prestanda. ● (1) Förberedelseprocess YAQUB et al, inverkan av elektrodbelastning och beläggningstjocklek på LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / grafitbatteri lågtemperaturprestanda visade att ju mindre elektrodbelastningen är mindre, desto mindre beläggningsskikt är tunnare Ju bättre lågtemperaturprestanda. ● (2) Laddnings- och urladdningsstatus Petzl et al, inverkan av lågtemperaturladdnings-urladdningsstatus på batteriets livslängd fann att när urladdningsdjupet kan orsaka större kapacitetsförlust och minska cirkulationslivslängden.

(3) Ytarean, öppningen, elektrodensiteten, vätbarheten hos elektroden och den elektrolytiska lösningen och liknande, som påverkar lågtemperaturprestandan hos litiumjonbatteriet. Dessutom kan inverkan av material- och processdefekter på batteriets lågtemperaturprestanda inte ignoreras. Därför, för att säkerställa litiumjonbatteriets lågtemperaturprestanda, är det nödvändigt att göra följande: ● (1) bildar en tunn och tät SEI-film; ● (2) garanterar att Li + har en stor diffusionskoefficient i aktiv substans; ● (3) ) Elektrolyten har hög jonledningsförmåga vid låga temperaturer.

Dessutom kan studien också ta ett annat tillvägagångssätt, och ögat vänds mot en annan sorts litiumjonbatteri - fullt solid litiumjonbatteri. Jämfört med konventionella litiumjonbatterier, förväntas alla solid-state litiumjonbatterier, särskilt full solid tunnfilm litiumjonbatterier, helt lösa problemet med kapacitetsdämpning och cykla säkerhetsproblem som används vid låga batteritemperaturer. Så hur behandlar man litiumbatterier på vintern? 1.

Använd inte litiumbatteriets temperatur i lågtemperaturmiljön för effekten av litiumbatteriet, ju lägre temperaturen på litiumbatteriet är, desto lägre är litiumbatteriets aktivitet, vilket direkt leder till en betydande minskning av laddnings- och urladdningseffektiviteten, vilket i allmänhet är litiumbatteriernas arbete Temperaturen är mellan -20 grader -60 grader. När temperaturen är lägre än 0 ° C, var noga med att inte ladda utomhus, du kan ladda det, vi kan ta batteriet i rummet (obs, håll dig borta från brandfarliga!!!), När temperaturen är under -20 Vid ° C kommer batteriet automatiskt att gå in i viloläge och kan inte användas normalt. Så användaren av norr är särskilt kall.

Det finns inget laddningstillstånd inomhus. För att utnyttja resten av batteriet fullt ut, ladda solen omedelbart efter parkering, för att öka laddningen och undvika litium. 2, utveckla den medföljande vanliga vintern, när batteriet är för lågt, måste vi göra snabb laddning, utveckla en god vana att följa med, kom ihåg, följ aldrig det normala batteriet för att återgå till vinterbatteriet.

Vinterlitiumbatteriets aktivitet minskar, mycket lätt att orsaka överladdning, påverka batteriets livslängd lätt och utlösa en förbränningsolycka. Var därför mer uppmärksam på att ladda på ett grunt-grundt sätt på vintern. Särskilt måste påpekas, parkera inte fordonet under lång tid, undvik överladdning.

3, håll dig inte borta från kom ihåg att inte ladda under en lång tid, gör det inte bekvämt, ställ fordonet under en lång tid i laddningstillstånd, och du kan. När laddningsmiljön på vintern är mindre än 0 ° C, vid laddning, lämna inte för långt, för att förhindra nödsituationer, snabb hantering. 4.

När du laddar, använd litiumbatteriets speciella laddaremarknad full av sämre laddare, använd sämre laddare, kan orsaka batteriskador och till och med orsaka brand. Köp inte lågprisprodukter som inte är garanterade, använd inte bly-syra batteriladdare; om din laddare inte kan använda den, sluta använda den, förlora inte. 5, var uppmärksam på batteritid, snabb förändring av det nya litiumbatteriets livslängd, olika typer av batterilivslängd, plus dagligt sätt att använda, batteriets livslängd är inte lika, om bilen är avstängd eller oändlig Kort, vänligen kontakta litiumbatteriunderhållspersonal för att hantera litiumbatterireparatören under korttiden, vänligen kontakta litiumbatteriunderhållspersonalen.

6, det finns en bra el för vintern, för att kunna använda fordonet mitt på våren, om du inte har ett batteri långt länge, kommer du ihåg att ladda 50% - 80% av batteriet, och ta bort det från bilen, och göra vanlig laddning, cirka en månad Laddning. Obs: Batteriet förvaras i en torr miljö. 7.

Placera batteriet på rätt sätt. Sänk inte ned batteriet i vatten och gör inte det fuktigt. stapla inte mer än 7 våningar, eller invertera batteriets riktning, litium.