Baridi lithiamu-ion betri uwezo itakuwa unfast, kwa nini lithiamu ion betri "hofu" joto la chini?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Tangu kuingia kwenye soko, betri za lithiamu-ioni zimepata matumizi mbalimbali na faida zake za maisha ya muda mrefu, uwezo mkubwa maalum, hakuna athari ya kumbukumbu. Joto la chini la betri ya lithiamu-ion ni ya chini, upunguzaji mkali, utendaji duni wa ukuzaji wa mzunguko, jambo dhahiri la lithiamu, usawa wa lithiamu ya deinterlaxing, nk. Hata hivyo, kwa upanuzi unaoendelea wa programu, kizuizi cha utendaji wa joto la chini la betri za lithiamu-ion ni dhahiri zaidi.

Kulingana na ripoti, uwezo wa kutokwa kwa betri ya lithiamu-ion ni karibu 31.5% tu kwenye joto la kawaida saa -20 ° C. Joto la kawaida la uendeshaji wa betri ya lithiamu-ion kati ya -20 - + 55 ° C.

Lakini katika uwanja wa anga, magari ya umeme, nk, betri inaweza kufanya kazi vizuri kwa -40 ° C. Kwa hiyo, ni muhimu sana kuboresha sifa za joto la chini la betri za lithiamu ion.

Mambo yanayozuia betri ya lithiamu-ioni utendaji wa joto la chini ● Katika mazingira ya halijoto ya chini, mnato wa elektroliti huongezeka, hata kuganda kwa kiasi, na kusababisha upitishaji wa chini wa umeme wa betri ya ioni ya lithiamu. ● Utangamano kati ya elektroliti na elektrodi hasi na diaphragm huharibika chini ya mazingira ya joto la chini. ● Electrodi hasi ya betri ya lithiamu-ioni chini ya mazingira ya halijoto ya chini hunyesha sana, na lithiamu ya chuma inayoendelea huguswa pamoja na elektroliti, na utuaji wa bidhaa husababisha kuongezeka kwa unene wa hali thabiti ya kiolesura cha elektroliti (SEI).

● Betri ya ioni ya lithiamu chini ya halijoto ya chini hupunguzwa, na kizuizi cha uhamishaji chaji (RCT) kinaongezeka kwa kiasi kikubwa. Majadiliano kuhusu vipengele vya utendaji wa halijoto ya chini vinavyoathiri betri za ioni za lithiamu ● Mtazamo wa 1 wa kitaalamu: Suluhisho la elektrolini lina athari muhimu kwenye utendaji wa halijoto ya chini ya betri za ioni za lithiamu, muundo na sifa za umbile za elektroliti zina athari muhimu kwenye utendakazi wa halijoto ya chini ya betri. Tatizo katika betri ya joto la chini ni: mnato wa elektroliti itakuwa kubwa, kasi ya upitishaji wa ion ni polepole, na kusababisha kasi ya uhamiaji wa elektroni ya mzunguko wa nje, hivyo betri ni polarized sana, na malipo na uwezo wa kutokwa una kupungua kwa kasi.

Hasa wakati wa malipo ya joto la chini, ioni za lithiamu zinaweza kuunda delegrane za lithiamu kwenye uso wa elektrodi hasi, na kusababisha kushindwa kwa betri. Utendaji wa joto la chini la elektroliti unahusiana kwa karibu na saizi ya conductivity ya elektroliti mwenyewe, ion ya upitishaji wa conductivity ya umeme ni haraka, na uwezo zaidi unaweza kutolewa kwa joto la chini. Zaidi ya chumvi za lithiamu katika electrolyte, zaidi ya idadi ya uhamiaji, juu ya conductivity.

Uendeshaji wa juu wa umeme, kasi ya upitishaji wa ioni, kadiri mgawanyiko unavyopungua, ndivyo utendakazi bora wa betri kwenye joto la chini. Kwa hiyo, conductivity ya juu ni hali muhimu kwa kufikia utendaji mzuri wa joto la chini la betri za lithiamu ion. Conductivity ya umeme ya electrolyte inahusiana na muundo wa electrolyte, na viscosity ya kutengenezea ni kuboresha njia ya conductivity ya umeme ya electrolyte.

fluidity ya kutengenezea ni nzuri kwa joto la chini la kutengenezea ni dhamana ya usafiri wa ion, na membrane imara ya elektroliti inayoundwa na elektroliti katika elektroliti ya joto la chini pia ni ufunguo wa uendeshaji wa ioni ya lithiamu, na RSEI ni impedance kuu ya betri ya lithiamu ion katika mazingira ya chini ya joto. ● Maoni ya 2 ya mtaalamu: Utendaji mdogo wa betri ya lithiamu-ioni halijoto ya chini ni ongezeko kubwa la LI + kizuizi cha uenezaji chini ya halijoto ya chini, lakini si filamu ya SEI. Tabia ya joto ya chini ya nyenzo chanya electrode ya betri lithiamu ioni ● 1, joto la chini tabia safu muundo wa muundo layered nyenzo electrode chanya ina pande zote moja-dimensional lithiamu ion utbredningen channel, na ina utulivu wa kimuundo wa njia tatu-dimensional, ambayo ni ya kibiashara ya kwanza.

Nyenzo chanya ya betri ya ion ya lithiamu. Dutu zake za uwakilishi ni pamoja na LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 na Li (Ni, Co, Mn) O2, nk. Xie Xiaohua, nk.

tumia LiCoo2 / MCMB kama vitu vya utafiti, kupima sifa zake za malipo ya joto la chini. Matokeo yanaonyesha kuwa joto linapopungua, jukwaa la kutokwa hushuka kutoka 3.762V (0 ° C) hadi 3.

207V (-30 ° C); uwezo wake wa jumla wa betri pia umepunguzwa kutoka 78.98mA · h (0 ° C) hadi 68.55mA · h (-30 ° C).

● 2, tabia ya joto ya chini ya nyenzo chanya ya muundo spinel muundo spinel LiMn2O4 nyenzo chanya, kwa sababu hakuna kipengele Co, kuna gharama ya chini, mashirika yasiyo ya sumu faida. Hata hivyo, gia ya valence ya Mn na madoido ya JaHN-Teller ya Mn3 +, na kusababisha matatizo kama vile tofauti za miundo zisizo imara na zinazoweza kutenduliwa. Peng Zhengshun, akionyesha kwamba utendaji wa kielektroniki wa vifaa vya elektrodi chanya vya LiMn2O4 ni mkubwa, na RCT inatumika kama mfano: RCT ya LIMN2O4 iliyosanifiwa kwa awamu ya hali ya joto ya juu ni ya juu sana kuliko mbinu ya sol gel, na jambo hili liko katika ioni ya lithiamu Imepandikizwa kwenye migawo ya usambaaji.

Sababu ni hasa kutokana na mbinu tofauti za synthetic kwa fuwele na morphology ya bidhaa. ● 3, sifa ya joto ya chini ya mfumo wa phosphate chanya electrode nyenzo LIFEPO4 ni mwili kuu ya sasa nguvu betri nyenzo chanya kutokana na utulivu bora kiasi na usalama, na nyenzo ternary. Upinzani wa joto la chini la phosphate ya chuma ni hasa kwa sababu nyenzo yenyewe ni insulator, conductivity ya elektroni ni ya chini, uenezi wa ion lithiamu ni duni, ili upinzani wa ndani wa betri huongezeka, polarization ni ya juu, malipo ya betri na kutokwa imefungwa, hivyo joto la chini Utendaji sio bora.

Valley Yidi, nk, wakati wa kusoma tabia ya malipo na kutokwa kwa LifePO4 kwa joto la chini, ufanisi wa Kulen ni 64% kwa 96% na -20 ° C saa 55 ° C hadi 0 ° C, na voltage ya kutokwa ni kutoka 55 ° C 3.11V.

2.62V ya kuwasilisha hadi -20 ° C. XING et al, ugunduzi, baada ya kuongezwa kwa mawakala wa conductive nanocarbon, mali ya electrochemical ya LiFePO4 ilipungua, na utendaji wa joto la chini unaboreshwa; voltage ya kutokwa kwa LiFePO4 baada ya marekebisho 3.

40 V ilishuka hadi 3.09V saa -25 ° C, kupungua ilikuwa 9.12% tu; na ufanisi wake wa betri ulikuwa 57.

3%, zaidi ya 53.4% ​​ya wakala wa umeme usio na nanocarbon saa -25 ° C. Hivi majuzi, LIMNPO4 imevutia mambo yanayovutiwa na watu.

Utafiti uligundua kuwa LIMNPO4 ina uwezo wa juu (4.1V), hakuna uchafuzi wa mazingira, bei ya chini, uwezo mkubwa maalum (170mAh / g), nk. Hata hivyo, kutokana na conductivity ya chini ya ioni ya LIMNPO4 kuliko LiFePO4, mara nyingi hutumiwa kuchukua nafasi ya Mn kuunda LiMn0.

8Fe0.2PO4 suluhisho thabiti katika matumizi halisi ya sehemu ya FE. Sifa za joto la chini za nyenzo hasi ya elektrodi ya betri ya lithiamu-ioni ni mbaya zaidi ikilinganishwa na nyenzo chanya ya elektrodi, na kuzorota kwa joto la chini la betri ya ioni ya lithiamu ni kali zaidi, hasa sababu tatu: ● joto la chini la ukuzaji wa juu na kutokwa, mgawanyiko wa betri ni kali, chuma cha uso hasi Lithiamu huwekwa kwa kiasi kikubwa, na bidhaa ya majibu ya lithiamu ya chuma kwa ujumla haina umeme wa lithiamu na haina umeme kwa ujumla. Kuathiriwa na joto la chini;

Utafiti wa suluhu za elektroliti za joto la chini hufanya athari ya kuhamisha Li + katika betri ya ioni ya lithiamu, na upitishaji wake wa ioni na utendaji wa uundaji wa filamu ya SEI una athari kubwa kwenye utendaji wa joto la chini la betri. Imedhamiriwa kuwa suluhisho la joto la chini la elektroliti ni maalum sana, kuna viashiria kuu vitatu: conductivity ya ionic, madirisha ya umeme, na reactivity ya electrode. Kiwango cha viashiria hivi vitatu kwa kiasi kikubwa kinategemea vifaa vyake vya utungaji: kutengenezea, electrolyte (chumvi ya lithiamu), nyongeza.

Kwa hiyo, utafiti wa utendaji wa joto la chini la kila sehemu ya elektroliti, una umuhimu mkubwa kwa kuelewa na kuboresha utendaji wa joto la chini la betri. ● EC-msingi elektroliti sifa za joto la chini ikilinganishwa na mnyororo kabonati, muundo cyclic carbonate ni karibu, nguvu, ina kiwango cha juu myeyuko na mnato. Hata hivyo, polarity kubwa ya muundo wa annular hufanya mara nyingi kuwa na dielectric kubwa mara kwa mara.

EC kutengenezea ina kubwa dielectric mara kwa mara, high ion conductivity, utendaji kamilifu wa malezi ya filamu, kwa ufanisi kuzuia molekuli kutengenezea kutoka kwa ushirikiano kuingizwa, hivyo kwamba ni nafasi ya lazima, ili hasa joto la chini electrolytic ufumbuzi mifumo ni kubwa, na kisha kuchanganywa Kiwango cha chini myeyuko wa molekuli ndogo kutengenezea. ● Chumvi ya lithiamu ni muundo muhimu wa elektroliti. Chumvi ya lithiamu haiwezi tu kuboresha conductivity ya ionic ya suluhisho, lakini pia kupunguza umbali wa kuenea kwa Li + katika suluhisho.

Kwa ujumla, mkusanyiko mkubwa wa Li + katika suluhisho, conductivity ya ioni kubwa zaidi. Hata hivyo, ukolezi wa ukolezi wa ioni ya lithiamu katika elektroliti hauhusiani na mstari, lakini ni mstari wa kimfano. Hii ni kwa sababu, ukolezi wa ioni ya lithiamu katika kutengenezea hutegemea kutengana kwa chumvi ya lithiamu katika kutengenezea na nguvu ya muungano.

Utafiti wa elektroliti ya halijoto ya chini isipokuwa kwamba betri imeundwa yenyewe, na vipengele vya mchakato katika uendeshaji halisi pia vitakuwa na athari kubwa katika utendaji wa betri. ● (1) Mchakato wa Maandalizi YAQUB na wengine, athari ya mzigo wa elektrodi na unene wa kupaka kwenye LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / betri ya grafiti utendaji wa halijoto ya chini umebaini kuwa kadiri shehena ya elektrodi inavyopungua, safu ya chini ya mipako ni nyembamba. Utendaji bora wa joto la chini. ● (2) Hali ya chaji na chaji Petzl et al, athari za hali ya chini ya halijoto ya kutokwa kwa chaji kwenye muda wa mzunguko wa betri iligundua kuwa wakati kina cha kutokwa kunaweza kusababisha upotezaji mkubwa wa uwezo, na kupunguza maisha ya mzunguko wa damu.

(3) Eneo la uso, aperture, msongamano wa elektrodi, unyevunyevu wa elektrodi na suluhu ya elektroliti, na kadhalika, ambayo huathiri utendaji wa joto la chini la betri ya ioni ya lithiamu. Kwa kuongeza, athari za kasoro za vifaa na taratibu kwenye utendaji wa joto la chini la betri haziwezi kupuuzwa. Kwa hiyo, ili kuhakikisha utendaji wa joto la chini la betri ya lithiamu-ioni, ni muhimu kufanya yafuatayo: ● (1) kutengeneza filamu nyembamba na mnene ya SEI; ● (2) inahakikisha kwamba Li + ina mgawo mkubwa wa uenezaji katika dutu amilifu; ● (3) ) Electroliti ina conductivity ya juu ya ioni katika joto la chini.

Kwa kuongeza, utafiti unaweza pia kuchukua mbinu nyingine, na jicho linageuzwa kwa aina nyingine ya betri ya lithiamu-ion - betri kamili ya lithiamu ion. Ikilinganishwa na betri za kawaida za lithiamu-ioni, betri zote za ioni za lithiamu ya hali dhabiti, hasa betri za ioni za lithiamu-ioni za filamu dhabiti, zinatarajiwa kutatua kabisa tatizo la kupunguza uwezo na masuala ya usalama wa mzunguko unaotumika katika halijoto ya chini ya betri. Kwa hivyo unashughulikiaje betri za lithiamu wakati wa baridi? 1.

Usitumie joto la betri ya lithiamu katika mazingira ya joto la chini kwa athari ya betri ya lithiamu, chini ya joto la betri ya lithiamu, chini ya shughuli ya betri ya lithiamu, ambayo husababisha moja kwa moja kupunguzwa kwa malipo na ufanisi wa kutokwa, ambayo kwa ujumla, kazi ya betri za lithiamu Joto ni kati ya digrii -20 -60 digrii. Wakati hali ya joto ni chini ya 0 ° C, kuwa makini na malipo ya nje, unaweza malipo, tunaweza kuchukua betri katika chumba (kumbuka, kukaa mbali na kuwaka !!!), Wakati joto ni chini -20 Kwa ° C, betri itaingia moja kwa moja katika hali ya usingizi na haiwezi kutumika kwa kawaida. Kwa hivyo mtumiaji wa kaskazini ni baridi sana.

Hakuna hali ya malipo ya ndani. Ili kutumia kikamilifu betri iliyobaki, chaji jua mara moja baada ya kuegesha, ili kuongeza chaji, na epuka lithiamu. 2, kuendeleza kuandamana mazoea ya majira ya baridi, wakati betri ni ya chini sana, ni lazima kufanya malipo kwa wakati, kuendeleza tabia nzuri ya kuandamana, kumbuka, kamwe kufuata betri ya kawaida kurudi nguvu ya betri baridi.

Shughuli ya betri ya lithiamu wakati wa baridi hupungua, ni rahisi sana kusababisha chaji, huathiri maisha ya betri kidogo, na kusababisha ajali ya mwako. Kwa hiyo, kulipa kipaumbele zaidi kwa malipo kwa namna ya kina kifupi wakati wa baridi. Hasa haja ya kuwa alisema, si kuegesha gari kwa muda mrefu, kuepuka juu ya malipo.

3, usikae mbali na kumbuka kutochaji kwa muda mrefu, usiifanye iwe rahisi, weka gari kwa muda mrefu katika hali ya malipo, na unaweza. Wakati mazingira ya malipo katika majira ya baridi ni chini ya 0 ° C, wakati wa malipo, usiondoke mbali sana, ili kuzuia dharura, utunzaji wa wakati. 4.

Wakati wa kuchaji, tumia soko maalum la chaja ya betri ya lithiamu iliyojaa chaja duni, kwa kutumia chaja duni, inaweza kusababisha uharibifu wa betri, na hata kusababisha moto. Usinunue bidhaa za bei ya chini zisizo na dhamana, usitumie chaja za betri za asidi ya risasi; ikiwa chaja yako haiwezi kuitumia, acha kuitumia, usipoteze. 5, makini na maisha ya betri, mabadiliko ya wakati katika maisha mapya ya betri ya lithiamu, aina tofauti za maisha ya betri, pamoja na njia ya kila siku ya matumizi, maisha ya betri si sawa, ikiwa gari linatumiwa chini au lisilo na mwisho, tafadhali wasiliana na wafanyakazi wa matengenezo ya betri ya lithiamu kushughulikia mtu wa kutengeneza betri ya lithiamu wakati wa muda mfupi, tafadhali wasiliana na wafanyakazi wa matengenezo ya betri ya lithiamu.

6, kuna umeme mzuri kwa majira ya baridi, ili kutumia gari katikati ya chemchemi, ikiwa huna betri kwa muda mrefu, utakumbuka kuchaji 50% - 80% ya betri, na kuiondoa kwenye gari, na kufanya malipo ya kawaida, kuhusu mwezi mmoja Charge. Kumbuka: Betri huhifadhiwa katika mazingira kavu. 7.

Weka betri kwa usahihi. Usitumbukize betri kwenye maji, au uifanye betri iwe na unyevu; usiweke zaidi ya sakafu 7, au ugeuze mwelekeo wa betri, lithiamu.