லித்தியம் பேட்டரி திறனுக்கான காரணம் என்ன?

Awdur: Iflowpower - Leverantör av bärbar kraftverk

அறிக்கைகளின்படி, -20 ¡ã C அறை வெப்பநிலையில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் வெளியேற்ற திறன் சுமார் 31.5% மட்டுமே. பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரி இயக்க வெப்பநிலை -20 ~ + 55 ¡ã C.

ஆனால் விண்வெளிப் பிரிவில், மின்சார வாகனங்கள், -40 ¡ã C இல் பேட்டரி சரியாக வேலை செய்ய வேண்டும். எனவே, லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் குறைந்த வெப்பநிலை பண்புகளை மேம்படுத்துவது மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. குறைந்த வெப்பநிலை சூழல்களில், எலக்ட்ரோலைட்டின் பாகுத்தன்மை அதிகரிக்கிறது, ஓரளவு திடப்படுத்தப்பட்டாலும் கூட, லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் குறைந்த கடத்துத்திறன் ஏற்படுகிறது.

எலக்ட்ரோலைட் மற்றும் எதிர்மறை மின்முனை மற்றும் உதரவிதானம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான பொருந்தக்கூடிய தன்மை குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில் மோசமடைகிறது. குறைந்த வெப்பநிலை சூழல்களில் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் எதிர்மறை மின்முனை கடுமையாக வீழ்படிவாக்கப்பட்டது, மேலும் வீழ்படிவாக்கப்பட்ட உலோக லித்தியம் ஒரு எலக்ட்ரோலைட்டுடன் வினைபுரிந்து, தயாரிப்பு படிவு ஒரு திட எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகம் (SEI) தடிமனாக ஏற்பட்டது. குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் செயலில் உள்ள பொருளின் உள் பரவல் அமைப்பைக் குறைக்கின்றன, சார்ஜ் பரிமாற்ற மின்மறுப்பு (RCT) கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.

நிபுணர் பார்வை 1: எலக்ட்ரோலைன் கரைசல் லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறனை பாதிக்கிறது, எலக்ட்ரோலைட்டின் கலவை மற்றும் பொருள்மயமாக்கல் பண்புகள் பேட்டரி குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறனில் எதிர்மறையான விளைவைக் கொண்டுள்ளன. பேட்டரியின் மேற்பரப்பில் உள்ள சிக்கல் என்னவென்றால்: எலக்ட்ரோலைட்டின் பாகுத்தன்மை பெரிதாகிவிடும், அயனி கடத்துத்திறன் மெதுவாக இருக்கும், இதன் விளைவாக வெளிப்புற சுற்றுகளின் எலக்ட்ரான் இடம்பெயர்வு வேகம் ஏற்படுகிறது, எனவே பேட்டரி கடுமையாக துருவப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, மேலும் சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்ற திறன் கூர்மையான குறைவைக் கொண்டுள்ளது. குறிப்பாக குறைந்த வெப்பநிலை சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​லித்தியம் அயனிகள் எதிர்மறை மின்முனையின் மேற்பரப்பில் லித்தியம் டெலிக்ரேன்களை எளிதில் உருவாக்கலாம், இதன் விளைவாக பேட்டரி செயலிழக்கும்.

எலக்ட்ரோலைட்டின் குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறன் எலக்ட்ரோலைட்டின் சொந்த கடத்துத்திறனின் அளவோடு நெருக்கமாக தொடர்புடையது, மின் கடத்துத்திறனின் பரிமாற்ற அயனி வேகமானது, மேலும் குறைந்த வெப்பநிலையில் அதிக திறனை செலுத்த முடியும். எலக்ட்ரோலைட்டில் லித்தியம் உப்புகள் அதிகமாக இருந்தால், இடம்பெயர்வுகளின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இருந்தால், கடத்துத்திறன் அதிகமாகும். அதிக மின் கடத்துத்திறன், அயனி கடத்துத்திறன் வேகமாக, துருவமுனைப்பு குறைவாக இருந்தால், குறைந்த வெப்பநிலையில் பேட்டரியின் செயல்திறன் சிறப்பாக இருக்கும்.

எனவே, லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் நல்ல குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறனை அடைவதற்கு அதிக கடத்துத்திறன் அவசியமான நிபந்தனையாகும். எலக்ட்ரோலைட்டின் மின் கடத்துத்திறன் எலக்ட்ரோலைட்டின் கலவையுடன் தொடர்புடையது, மேலும் கரைப்பானின் பாகுத்தன்மை எலக்ட்ரோலைட் மின் கடத்துத்திறனின் பாதையை மேம்படுத்துவதாகும். கரைப்பானின் குறைந்த வெப்பநிலையில் கரைப்பானின் திரவத்தன்மை நன்றாக இருப்பது அயனி போக்குவரத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது, மேலும் குறைந்த வெப்பநிலையில் எலக்ட்ரோலைட்டால் உருவாகும் திட எலக்ட்ரோலைட் சவ்வு லித்தியம் அயனி கடத்துத்திறனைப் பாதிக்கும் ஒரு திறவுகோலாகும், மேலும் RSEI என்பது குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில் லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் இறுக்கமான மின்மறுப்பாகும்.

நிபுணர் 2: லித்தியம் அயன் பேட்டரிகளின் குறைந்த வெப்பநிலை செயல்திறனைக் கட்டுப்படுத்தும் சுவை காரணிகள் குறைந்த வெப்பநிலை, புதிய Li + பரவல் மின்மறுப்பு, ஆனால் SEI படலம் அல்ல. அடுக்கு அமைப்பு ஒரு பரிமாண லித்தியம்-அயன் பரவல் சேனலைக் கொண்டுள்ளது, இது முப்பரிமாண சேனல் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இது முதல் வணிக லித்தியம் அயன் பேட்டரி நேர்மறை பொருளாகும். அதன் பிரதிநிதித்துவப் பொருட்களில் LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 மற்றும் Li (Ni, Co, Mn) O2, e ஆகியவை அடங்கும்.