Lityum pil kapasitesinin sebebi nedir?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Raporlara göre lityum iyon pilin -20 santigrat derece oda sıcaklığında deşarj kapasitesi yalnızca %31,5 civarındadır. Geleneksel lityum-iyon pillerin çalışma sıcaklığı -20 ~ + 55 ¡ã C arasındadır.

Ancak havacılık kategorisindeki elektrikli araçlarda, bataryanın -40 ¡ã C&39;de düzgün çalışması gerekiyor. Bu nedenle lityum iyon pillerin düşük sıcaklık özelliklerinin iyileştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Düşük sıcaklık ortamlarında elektrolitin viskozitesi artmakta, hatta kısmen katılaşmakta ve bunun sonucunda lityum iyon pilin iletkenliği düşmektedir.

Düşük sıcaklık ortamında elektrolit ile negatif elektrot ve diyafram arasındaki uyumluluk bozulur. Düşük sıcaklık ortamlarında lityum iyon pilin negatif elektrodu şiddetli bir şekilde çökeldi ve çöken metal lityum bir elektrolit ile reaksiyona girerek ürün birikiminin katı elektrolit ara yüzü (SEI) kalınlığına neden olduğu görüldü. Lityum-iyon pillerde düşük sıcaklık ortamında aktif maddenin iç difüzyon sistemi azalır, yük transfer empedansı (RCT) önemli ölçüde artar.

Uzman bakış açısı 1: Elektrolit çözeltisi lityum iyon pillerin düşük sıcaklık performansını etkiler, elektrolitin bileşimi ve maddeleşme özellikleri pilin düşük sıcaklık performansını olumsuz etkiler. Akünün yüzeyindeki sorun şudur: elektrolitin viskozitesi büyük olur, iyon iletkenliği yavaş olur, bunun sonucunda dış devrenin elektron göç hızı düşer, böylece akünün aşırı polarizasyonu meydana gelir ve şarj-deşarj kapasitesi keskin bir şekilde azalır. Özellikle düşük sıcaklıktaki şarj sırasında lityum iyonları negatif elektrot yüzeyinde kolaylıkla lityum delegranları oluşturabilir ve bu da pilin bozulmasına neden olabilir.

Elektrolitin düşük sıcaklık performansı, elektrolitin kendi iletkenliğinin büyüklüğü ile yakından ilgilidir, elektriksel iletkenliğin iletimi hızlıdır ve düşük sıcaklıklarda daha fazla kapasite uygulanabilir. Elektrolitte lityum tuzları ne kadar fazlaysa, göç sayısı o kadar fazla, iletkenlik o kadar yüksek olur. Yüksek elektriksel iletkenlik, iyon iletkenliği ne kadar hızlı, polarizasyon ne kadar küçük olursa pilin düşük sıcaklıktaki performansı o kadar iyi olur.

Bu nedenle lityum iyon pillerin düşük sıcaklıklarda iyi performans gösterebilmesi için iletkenliğin yüksek olması gerekli bir koşuldur. Elektrolitin elektriksel iletkenliği elektrolitin bileşimine bağlıdır ve çözücünün viskozitesi elektrolitin elektriksel iletkenlik yolunun iyileştirilmesidir. Çözücünün düşük sıcaklıkta akışkanlığı iyidir, çözücünün iyon taşınımının garantisidir ve düşük sıcaklıkta elektrolit tarafından oluşturulan katı elektrolit membranı da lityum iyon iletkenliğini etkileyen bir anahtardır ve RSEI düşük sıcaklık ortamında bir lityum iyon pilinin sıkı empedansıdır.

Uzman 2: Lityum iyon pillerin düşük sıcaklık performansını sınırlayan tat faktörleri düşük sıcaklıklar, yeni Li+ difüzyon empedansıdır, ancak SEI filmi değildir. Katmanlı yapı, hem üç boyutlu kanal yapısı kararlılığına sahip olan tek boyutlu lityum-iyon difüzyon kanalına sahiptir hem de ilk ticari lityum iyon pil pozitif malzemesidir. Temsili maddeleri arasında LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 ve Li (Ni, Co, Mn) O2 bulunur.