Kışın lityum iyon pil kapasitesi en düşük seviyeye inecek, lityum iyon pil neden düşük sıcaklıktan "korkuyor"?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

Lityum-iyon piller pazara girdiğinden beri uzun ömür, büyük özgül kapasite, hafıza etkisinin olmaması gibi avantajlarıyla geniş bir uygulama yelpazesine sahip olmuştur. Lityum-iyon pilin düşük sıcaklığı, şiddetli zayıflama, zayıf çevrim büyütme performansı, belirgin lityum olayı, lityum dengesizliğinin çözülmesi vb. Ancak uygulama alanının sürekli genişlemesiyle birlikte lityum iyon pillerin düşük sıcaklık performanslarının kısıtlanması daha belirgin hale gelmektedir.

Raporlara göre lityum iyon pilin -20°C oda sıcaklığında deşarj kapasitesi yalnızca yüzde 31,5 civarındadır. Geleneksel lityum-iyon pillerin çalışma sıcaklığı -20 - +55 °C arasındadır.

Ama havacılık, elektrikli araçlar vb. alanlarda batarya -40°C&39;de bile düzgün çalışabiliyor. Bu nedenle lityum iyon pillerin düşük sıcaklık özelliklerinin iyileştirilmesi büyük önem taşımaktadır.

Lityum iyon pilin düşük sıcaklık performansını kısıtlayan faktörler ● Düşük sıcaklık ortamlarında, elektrolitin viskozitesi artar, hatta kısmen katılaşır ve bunun sonucunda lityum iyon pilin düşük elektrik iletkenliği ortaya çıkar. ● Düşük sıcaklık ortamında elektrolit ile negatif elektrot ve diyafram arasındaki uyumluluk bozulur. ● Düşük sıcaklık ortamlarında lityum iyon pilin negatif elektrodu şiddetli bir şekilde çöker ve çöken metal lityum, elektrolit ile reaksiyona girerek ürün birikimi katı hal elektrolit arayüzü (SEI) kalınlığında artışa neden olur.

● Düşük sıcaklık ortamında lityum iyon pilin şarj direnci düşer ve şarj transfer empedansı (RCT) önemli ölçüde artar. Lityum iyon pilleri etkileyen düşük sıcaklık performans faktörlerinin tartışılması ● Uzman bakış açısı 1: Elektrolit çözeltisinin lityum iyon pillerin düşük sıcaklık performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır, elektrolitin bileşimi ve maddeleşme özellikleri pilin düşük sıcaklık performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Pilin düşük sıcaklığındaki sorun şudur: elektrolitin viskozitesi büyük olur, iyon iletim hızı yavaş olur, bunun sonucunda dış devrenin elektron göç hızı düşer, böylece pil ciddi şekilde polarize olur ve şarj ve 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 akışkanlığı düşük sıcaklıkta iyidir, çözücünün iyon taşınmasının garantisidir ve düşük sıcaklık elektroliti içindeki elektrolit tarafından oluşturulan katı elektrolit membranı da lityum iyon iletimi için bir anahtardır ve RSEI, lityum iyon pilin düşük sıcaklık ortamındaki ana empedansıdır. ● Uzman görüşü 2: Sınırlı lityum iyon pilin düşük sıcaklık performansı, düşük sıcaklıkta LI + difüzyon empedansında keskin bir artıştır, ancak SEI filminde böyle bir artış yoktur. Lityum iyon pilin pozitif elektrot malzemesinin düşük sıcaklık özellikleri ● 1, katmanlı yapı pozitif elektrot malzemesinin düşük sıcaklık özelliği katman yapısı hem tek boyutlu bir lityum iyon difüzyon kanalına sahiptir, hem de en erken ticari ticari olan üç boyutlu kanalın yapısal kararlılığına sahiptir.

Lityum iyon pil pozitif malzemesi. Temsili maddeleri arasında LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 ve Li (Ni, Co, Mn) O2 vb. bulunur. Xie Xiaohua vb.

LiCoo2 / MCMB&39;yi araştırma objesi olarak kullanarak düşük sıcaklık şarj karakteristiklerini test etmek. Sonuçlar, sıcaklık azaldıkça deşarj platformunun 3,762V&39;tan (0 °C) 3,762V&39;a (0 °C) düştüğünü göstermektedir.

207V (-30 °C); pil toplam kapasitesi de 78,98mA · h&39;den (0 °C) 68,55mA · h&39;ye (-30 °C) düşürülmüştür.

● 2, spinel yapı pozitif malzemesinin düşük sıcaklık karakteristiği, spinel yapı LiMn2O4 pozitif malzemesidir, çünkü Co elementi yoktur, düşük maliyet, toksik olmayan avantajlar vardır. Ancak Mn valans dişlisi ve Mn3+&39;ın JaHN-Teller etkisi, yapısal kararsızlığa ve geri dönüşümlü farklılıklara neden olmaktadır. Peng Zhengshun, LiMn2O4 pozitif elektrot malzemelerinin elektrokimyasal performansının büyük olduğunu ve RCT&39;nin bir örnek olarak kullanıldığını belirterek: Yüksek sıcaklıkta katı faz ile sentezlenen LIMN2O4&39;ün RCT&39;sinin sol jel yönteminden önemli ölçüde daha yüksek olduğunu ve bu olgunun lityum iyon difüzyon katsayılarına yerleştirildiğini belirtmektedir.

Bunun başlıca nedeni, ürünün kristalinitesi ve morfolojisi açısından sentetik yöntemlerin farklı olmasıdır. ● 3, fosfat sisteminin düşük sıcaklık özellikleri pozitif elektrot malzemesi LIFEPO4, mükemmel hacim kararlılığı ve güvenliği nedeniyle mevcut güç pilinin pozitif malzemesinin ana gövdesidir, üçlü malzeme ile. Demir fosfatın düşük sıcaklık direnci esas olarak malzemenin kendisinin yalıtkan olması, elektron iletkenliğinin düşük olması, lityum iyon difüzyonunun zayıf olması, böylece pilin iç direncinin artması, polarizasyonun yüksek olması, pilin şarj ve deşarjının engellenmesi nedeniyle düşük sıcaklık Performansı ideal değildir.

Valley Yidi vb. tarafından LifePO4&39;ün düşük sıcaklıklardaki şarj ve deşarj davranışı incelendiğinde, Kulen veriminin 55 °C ila 0 °C&39;de %96, -20 °C&39;de ise %64, deşarj voltajının ise 55 °C ila 3,11V olduğu görülmüştür.

-20 °C&39;ye kadar 2,62V&39;luk iletim. XING ve arkadaşları, nanokarbon iletken maddelerin eklenmesinden sonra LiFePO4&39;ün elektrokimyasal özelliklerinin azaldığını ve düşük sıcaklık performansının iyileştiğini keşfettiler; LiFePO4&39;ün modifikasyondan sonraki deşarj voltajı 3.

40 V, -25 °C&39;de 3,09 V&39;a düştü, azalma sadece %9,12 oldu; akü verimliliği ise %57 oldu.

%3, -25 °C&39;de nanokarbon olmayan elektriksel maddenin %53,4&39;ünden daha yüksektir. Son zamanlarda LIMNPO4 insanların ilgisini çekmeye başladı.

Çalışmada LIMNPO4&39;ün yüksek potansiyellere (4.1V), kirliliğe neden olmama, düşük fiyata, büyük özgül kapasiteye (170mAh/g) sahip olduğu vb. bulunmuştur. Ancak LIMNPO4&39;ün iyon iletkenliği LiFePO4&39;e göre daha düşük olduğundan, sıklıkla Mn yerine LiMn0 oluşturmak için kullanılır.

8Fe0.2PO4 katı çözeltisinde FE kısmının gerçek kullanımı. Lityum iyon pilin negatif elektrot malzemesinin düşük sıcaklık özellikleri, pozitif elektrot malzemesine göre daha ciddidir ve lityum iyon pilin düşük sıcaklıkta bozulması daha ciddidir, bunun başlıca üç nedeni vardır: ● Düşük sıcaklıkta yüksek büyütmeli şarj ve deşarj, pil polarizasyonu şiddetlidir, negatif yüzey metal Lityum büyük ölçüde birikir ve metal lityum ve elektrolitin reaksiyon ürünü genellikle elektriksel iletkenliğe sahip değildir; Düşük sıcaklıktan etkilenir;.

Düşük sıcaklık elektrolitik çözeltilerinin incelenmesinde, lityum iyon pilinde Li+ transferinin etkisi ele alınmış olup, iyonik iletkenliği ve SEI film oluşumu performansı pilin düşük sıcaklık performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Düşük sıcaklık elektrolitik çözeltisinin çok özel olduğu tespit edilmiş olup, üç ana gösterge vardır: iyonik iletkenlik, elektrokimyasal pencereler ve elektrot reaktifliği. Bu üç göstergenin seviyesi büyük ölçüde bileşim malzemelerine bağlıdır: çözücü, elektrolit (lityum tuzu), katkı maddesi.

Bu nedenle, elektrolitin her bir parçasının düşük sıcaklık performansının incelenmesi, akünün düşük sıcaklık performansının anlaşılması ve iyileştirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır. ● EC bazlı elektrolit zincir karbonatlara göre düşük sıcaklık özelliklerine sahip olup, halkalı karbonat yapısı sıkı, kuvvetli, yüksek erime noktasına ve viskoziteye sahiptir. Ancak halka yapının büyük polaritesi, genellikle büyük bir dielektrik sabitine sahip olmasına neden olur.

EC çözücüsü büyük bir dielektrik sabitine, yüksek iyon iletkenliğine, mükemmel film oluşturma performansına sahiptir, çözücü molekülünün birlikte eklenmesini etkili bir şekilde önler, böylece çoğunlukla düşük sıcaklıklı elektrolitik çözelti sistemleri büyük ve daha sonra karıştırılır. Küçük molekül çözücünün düşük erime noktası. ● Lityum tuzu elektrolitlerin önemli bir bileşenidir. Lityum tuzu, çözelti içindeki iyonik iletkenliği artırmakla kalmayıp, aynı zamanda çözelti içindeki Li+ difüzyon mesafesini de azaltır.

Genel olarak çözeltideki Li+ konsantrasyonu ne kadar fazlaysa iyon iletkenliği de o kadar fazla olur. Ancak elektrolit içerisindeki lityum iyon konsantrasyonu doğrusal olarak ilişkili olmayıp parabolik bir çizgidir. Çünkü çözücüdeki lityum iyon konsantrasyonu, çözücüdeki lityum tuzunun ayrışmasına ve birleşmenin gücüne bağlıdır.

Düşük sıcaklık elektrolitinin incelenmesi, akünün kendi yapısından oluşması ve gerçek operasyondaki proses faktörlerinin de akünün performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olacağı gerçeği dışında, ● (1) Hazırlama Süreci YAQUB ve diğerleri, elektrot yükü ve kaplama kalınlığının LINI0.6CO 0 üzerindeki etkisi.

2 mn0.2O2/grafit pilin düşük sıcaklık performansı, elektrot yükü ne kadar küçükse kaplama tabakasının o kadar ince olduğunu ortaya koymuştur. Düşük sıcaklık performansı o kadar iyidir. ● (2) Şarj ve deşarj durumu Petzl ve diğerleri, düşük sıcaklıktaki şarj-deşarj durumunun pil çevrim ömrü üzerindeki etkisini, deşarj derinliğinin daha fazla kapasite kaybına neden olabileceğini ve dolaşım ömrünü azaltabileceğini buldu.

(3) Lityum iyon pilin düşük sıcaklık performansını etkileyen yüzey alanı, açıklık, elektrot yoğunluğu, elektrotun ve elektrolitik çözeltinin ıslatılabilirliği vb. Ayrıca malzeme ve proses hatalarının da pilin düşük sıcaklık performansına olan etkisi göz ardı edilemez. Bu nedenle, lityum iyon pilin düşük sıcaklık performansını sağlamak için aşağıdakileri yapmak gerekir: ● (1) ince ve yoğun bir SEI filmi oluşturmak; ● (2) Li+&39;nın aktif maddede büyük bir difüzyon katsayısına sahip olmasını garanti eder; ● (3) ) Elektrolit, düşük sıcaklıklarda yüksek iyon iletkenliğine sahiptir.

Ayrıca çalışmada başka bir yaklaşım da izlenebilir ve bir başka lityum iyon pil türü olan tam katı lityum iyon pillere odaklanılabilir. Geleneksel lityum-iyon pillerle karşılaştırıldığında, özellikle tam katı ince film lityum-iyon piller olmak üzere tüm katı hal lityum iyon pillerin, düşük sıcaklıklarda kullanılan pillerde kapasite zayıflama sorununu ve çevrim güvenliği sorunlarını tamamen çözmesi beklenmektedir. Peki kışın lityum pillere nasıl davranmalısınız? 1.

Lityum pilin etkisi için düşük sıcaklık ortamında lityum pil sıcaklığını kullanmayın, lityum pilin sıcaklığı ne kadar düşükse, lityum pilin aktivitesi o kadar düşük olur, bu da doğrudan şarj ve deşarj verimliliğinde önemli bir azalmaya yol açar, bu da genellikle lityum pillerin çalışma sıcaklığı -20 derece -60 derece arasındadır. Sıcaklık 0 ° C&39;nin altına düştüğünde, dışarıda şarj etmemeye dikkat edin, şarj edebilirsiniz, pili odaya götürebiliriz (not, yanıcı maddelerden uzak durun!!!), Sıcaklık -20 At ° C&39;nin altına düştüğünde, pil otomatik olarak uyku durumuna girecek ve normal şekilde kullanılamayacaktır. Yani kuzeyin kullanıcısı özellikle üşüyor.

Kapalı alanda şarj durumu yoktur. Akünün kalanını tam kapasitede kullanmak için, şarjı artırmak için park ettikten hemen sonra güneşi şarj edin ve lityumdan uzak durun. 2, Kışın eşlik eden alışkanlık geliştirin, pil çok düşük olduğunda, zamanında şarj etmeli, eşlik etme alışkanlığı geliştirmeliyiz, unutmayın, kış pil gücüne geri dönmek için asla normal pili takip etmeyin.

Kışın lityum pil aktivitesi azalır, aşırı şarja neden olma olasılığı çok yüksektir, pil ömrünü hafifçe etkiler ve yanma kazasına neden olabilir. Bu nedenle kış aylarında daha çok sığ-yüzeyde şarj etmeye dikkat edin. Özellikle belirtilmesi gereken husus, aracınızı uzun süre park halinde tutmayın, aşırı şarjdan kaçının.

3, uzun süre şarjdan uzak durmayın, rahat ettirmeyin, aracı uzun süre şarj durumunda bırakın ve yapabilirsiniz. Kışın şarj ortamı 0°C&39;nin altında olduğunda, acil durumları önlemek için şarj ederken çok uzakta bırakmayın, zamanında müdahale edin. 4.

Şarj ederken, kalitesiz şarj cihazlarıyla dolu bir lityum pilin özel şarj cihazını kullanın, kalitesiz şarj cihazları kullanmak pilin zarar görmesine, hatta yangına bile sebep olabilir. Ucuz, garantisiz ürünleri almayın, kurşun-asit akü şarj cihazlarını kullanmayın; şarj cihazınız çalışmıyorsa kullanmayı bırakın, kaybetmeyin. 5, pil ömrüne dikkat edin, yeni lityum pil ömrünü zamanında değiştirin, farklı pil ömrü türleri, artı günlük kullanım şekli, pilin ömrü eşit değildir, araba kapalıysa veya sonsuz Kısa ise, lütfen lityum pil onarım kişisini ele almak için lityum pil bakım personeliyle iletişime geçin, kısa süre boyunca lütfen lityum pil bakım personeliyle iletişime geçin.

6, Kışın iyi bir elektrik var, aracı ilkbaharın ortasında kullanmak için, eğer akünüz uzun süre dayanmıyorsa, akünün %50 - %80&39;ini şarj etmeyi ve araçtan çıkarıp düzenli şarj yapmayı, yaklaşık bir ay şarj etmeyi unutmayın. Not: Pil kuru ortamda saklanmalıdır. 7.

Pili doğru şekilde yerleştirin. Pili suya batırmayın veya nemli bırakmayın; 7 kattan fazla üst üste koymayın veya pil yönünü ters çevirmeyin, lityum.