Agbara batiri litiumu-ion igba otutu yoo di aibikita, kilode ti batiri ion litiumu “iberu” ni iwọn otutu kekere?

Автор: Iflowpower – Портативті электр станциясының жеткізушісі

Lati titẹ si ọja, awọn batiri lithium-ion ti gba ọpọlọpọ awọn ohun elo pẹlu awọn anfani ti igbesi aye gigun, agbara kan pato, ko si ipa iranti. Iwọn otutu kekere ti batiri lithium-ion ti lọ silẹ, attenuation ti o lagbara, iṣẹ imudara ọmọ ti ko dara, lasan lithium ti o han gbangba, aiṣedeede lithium deinterlaxing, ati bẹbẹ lọ. Bibẹẹkọ, pẹlu imugboroosi ohun elo, ihamọ iṣẹ ṣiṣe iwọn otutu kekere ti awọn batiri lithium-ion jẹ kedere diẹ sii.

Gẹgẹbi awọn ijabọ, agbara idasilẹ ti batiri lithium-ion jẹ nipa 31.5% ni iwọn otutu yara ni -20 ° C. Batiri litiumu-ion ti aṣa ti n ṣiṣẹ ni iwọn otutu laarin -20 - + 55 ° C.

Ṣugbọn ni awọn aaye ti afẹfẹ, awọn ọkọ ina, ati bẹbẹ lọ, batiri naa le ṣiṣẹ daradara ni -40 ° C. Nitorinaa, o jẹ pataki nla lati mu ilọsiwaju awọn ohun-ini iwọn otutu kekere ti awọn batiri ion litiumu.

Awọn okunfa idinamọ litiumu-ion batiri iṣẹ iwọn otutu kekere ● Ni awọn agbegbe iwọn otutu kekere, iki ti elekitiroti n pọ si, paapaa ni imudara kan, ti o mu abajade itanna kekere ti batiri ion litiumu. ● Ibaramu laarin elekitiroti ati elekiturodu odi ati diaphragm ti bajẹ labẹ agbegbe iwọn otutu kekere. ● Elekiturodu odi ti batiri litiumu-ion labẹ awọn agbegbe iwọn otutu kekere ti ṣaju pupọ, ati litiumu irin precipitated ti wa ni fesi pẹlu elekitiroti, ati awọn abajade iwadi oro ọja ni a ri to ipinle electrolyte ni wiwo (SEI) sisanra.

● Batiri litiumu ion labẹ iwọn otutu kekere ti wa silẹ, ati idiwọ gbigbe idiyele (RCT) ti pọ si ni pataki. Ifọrọwanilẹnuwo lori awọn ifosiwewe iṣẹ iwọn otutu kekere ti o ni ipa lori awọn batiri ion litiumu ● Iwoye Amoye 1: Ojutu Electrolyne ni ipa pataki lori iṣẹ iwọn otutu kekere ti awọn batiri ion litiumu, akopọ ati awọn ohun elo ohun elo ti elekitiroti ni ipa pataki lori iṣẹ ṣiṣe iwọn otutu kekere. Iṣoro naa ni iwọn otutu kekere batiri jẹ: iki ti elekitiroti yoo di nla, iyara itọsi ion jẹ o lọra, ti o yorisi iyara ijira elekitironi ti Circuit ita, nitorinaa batiri naa jẹ polarized pupọ, ati idiyele ati agbara idasilẹ ni idinku didasilẹ.

Paapa nigbati gbigba agbara ni iwọn otutu kekere, awọn ions litiumu le ṣe awọn iṣọrọ litiumu delegranes lori dada elekiturodu odi, ti o fa ikuna ti batiri naa. Išẹ iwọn otutu kekere ti elekitiroti jẹ ibatan pẹkipẹki si iwọn ti elekitiriki ti ara ẹni, ion gbigbe ti ina elekitiriki yara, ati pe agbara diẹ sii le ṣe ni awọn iwọn otutu kekere. Awọn iyọ litiumu diẹ sii ninu elekitiroti, diẹ sii ni nọmba awọn ijira, ti o ga ni ifaramọ.

Iwa eletiriki giga, iyara ion conductivity, kere si polarization, iṣẹ ṣiṣe ti batiri dara ni iwọn otutu kekere. Nitorinaa, adaṣe giga jẹ ipo pataki fun iyọrisi iṣẹ iwọn otutu kekere ti o dara ti awọn batiri ion litiumu. Iṣeduro itanna ti elekitiroti jẹ ibatan si akopọ ti elekitiroti, ati iki ti epo ni lati ni ilọsiwaju ipa ọna ti elekitiriki elekitiriki.

Lilọ omi ti epo jẹ dara ni iwọn otutu kekere ti epo jẹ iṣeduro ti gbigbe ion, ati awọ-ara elekitiroti to lagbara ti a ṣẹda nipasẹ elekitiroti ni iwọn otutu iwọn kekere tun jẹ bọtini si itọsi ion litiumu, ati RSEI jẹ ikọlu akọkọ ti batiri ion litiumu ni agbegbe iwọn otutu kekere. ● Amoye ero 2: Lopin litiumu-ion batiri iṣẹ kekere iwọn otutu jẹ ilosoke didasilẹ ni LI + impedance tan kaakiri labẹ iwọn otutu kekere, ṣugbọn kii ṣe fiimu SEI. Awọn abuda iwọn otutu kekere ti ohun elo elekiturodu rere ti batiri ion litiumu ● 1, iwọn kekere ti o jẹ ẹya Layer abuda abuda ti awọn ohun elo elekiturodu rere ti awọn ohun elo elekiturodu ti o ni iwọn mejeeji ni ikanni kaakiri litiumu ion onisẹpo kan, ati pe o ni iduroṣinṣin igbekale ti ikanni onisẹpo mẹta, eyiti o jẹ iṣowo iṣowo akọkọ.

Batiri litiumu ion rere ohun elo. Awọn oludoti aṣoju rẹ pẹlu LiCoO2, Li (CO1-XNIX) O2 ati Li (Ni, Co, Mn) O2, ati bẹbẹ lọ. Xie Xiaohua, ati bẹbẹ lọ.

lo LiCoo2 / MCMB bi awọn nkan iwadii, ṣe idanwo awọn abuda idiyele iwọn otutu kekere rẹ. Awọn abajade fihan pe bi iwọn otutu ti dinku, pẹpẹ itusilẹ silẹ lati 3.762V (0 ° C) si 3.

207V (-30 ° C); Lapapọ agbara batiri rẹ tun dinku lati 78.98mA · h (0 ° C) si 68.55mA · h (-30 ° C).

● 2, awọn kekere otutu abuda ti awọn ohun elo rere ti awọn spinel be spinel be LiMn2O4 rere ohun elo, nitori nibẹ ni ko si Co ano, nibẹ ni a kekere iye owo, ti kii-majele ti anfani. Bibẹẹkọ, jia valence Mn ati ipa JaHN-Teller ti Mn3 +, ti o yọrisi awọn iṣoro bii riru igbekale ati awọn iyatọ iyipada. Peng Zhenghun, ti o nfihan pe iṣẹ-ṣiṣe elekitirodi ti LiMn2O4 awọn ohun elo elekiturodu rere tobi, ati pe a lo RCT gẹgẹbi apẹẹrẹ: RCT ti LIMN2O4 ti a ṣepọ nipasẹ ipele ti o lagbara ni iwọn otutu jẹ pataki ti o ga ju ọna gel gel lọ, ati pe iṣẹlẹ yii wa ni ion litiumu Ti a gbin sori awọn alafidipọ kaakiri.

Idi ni pataki nitori awọn ọna sintetiki oriṣiriṣi fun crystallinity ati mofoloji ti ọja. ● 3, awọn abuda iwọn otutu kekere ti eto fosifeti ohun elo elekiturodu rere LIFEPO4 jẹ ara akọkọ ti batiri agbara lọwọlọwọ ohun elo rere nitori iduroṣinṣin iwọn didun to dara julọ ati ailewu, pẹlu ohun elo ternary. Iwọn otutu kekere ti fosifeti irin jẹ pataki nitori ohun elo funrararẹ jẹ insulator, elekitironi elekitironi jẹ kekere, itọka litiumu ion ko dara, nitorinaa resistance inu ti batiri naa pọ si, polarization jẹ giga, idiyele batiri ati idasilẹ ti dina, nitorinaa Iṣe iwọn otutu kekere ko dara.

Valley Yidi, ati bẹbẹ lọ, nigba kikọ ẹkọ idiyele ati ihuwasi idasilẹ ti LifePO4 ni awọn iwọn otutu kekere, ṣiṣe Kulen jẹ 64% ni 96% ati -20 ° C ni 55 ° C si 0 ° C, ati foliteji idasilẹ jẹ lati 55 ° C 3.11V.

2.62V ti jiṣẹ si -20 ° C. XING et al, wiwa, lẹhin afikun ti awọn aṣoju olutọpa nanocarbon, awọn ohun-ini eletokemika ti LiFePO4 dinku, ati iṣẹ ṣiṣe iwọn otutu kekere ti dara si; foliteji idasilẹ ti LiFePO4 lẹhin iyipada 3.

40 V ṣubu si 3.09V ni -25 ° C, idinku jẹ 9.12% nikan; ati ṣiṣe batiri rẹ jẹ 57.

3%, ti o ga ju 53.4% ​​ti aṣoju itanna ti kii-nanocarbon ni -25 ° C. Laipẹ, LIMNPO4 ti fa awọn ifẹ eniyan mọ.

Iwadi na rii pe LIMNPO4 ni awọn agbara giga (4.1V), ko si idoti, idiyele kekere, agbara kan pato (170mAh / g), ati bẹbẹ lọ. Bibẹẹkọ, nitori iṣesi ion kekere ti LIMNPO4 ju LiFePO4 lọ, a maa n lo nigbagbogbo lati rọpo Mn lati ṣe LiMn0 kan.

8Fe0.2PO4 ojutu to lagbara ni lilo gangan ti ipin FE. Awọn abuda iwọn otutu kekere ti ohun elo elekiturodu odi ti batiri litiumu-ion jẹ pataki diẹ sii ni ibatan si ohun elo elekiturodu rere, ati ibajẹ iwọn otutu kekere ti batiri ion litiumu jẹ diẹ sii ti o muna, nipataki awọn idi mẹta: Ipa nipasẹ iwọn otutu kekere;.

Iwadi ti awọn solusan elekitiroti iwọn otutu kekere n ṣe ipa ti gbigbe Li + ninu batiri ion litiumu, ati iṣesi ionic ati iṣẹ iṣelọpọ fiimu SEI ni ipa pataki lori iṣẹ ṣiṣe iwọn otutu kekere. O pinnu pe ojutu elekitiroti iwọn otutu kekere jẹ pato, awọn itọkasi akọkọ mẹta wa: ionic conductivity, awọn ferese elekitirokemika, ati ifaseyin elekiturodu. Ipele ti awọn itọkasi mẹta wọnyi jẹ igbẹkẹle pupọ lori awọn ohun elo ti o ni akopọ: epo, electrolyte (iyọ lithium), aropo.

Nitorinaa, iwadi ti iṣẹ iwọn otutu kekere ti apakan kọọkan ti elekitiroti, jẹ pataki nla fun oye ati imudarasi iṣẹ iwọn otutu kekere ti batiri naa. ● EC-orisun electrolyte kekere otutu abuda akawe si pq kaboneti, awọn cyclic kaboneti be sunmọ, lagbara, ni o ni ga yo ojuami ati iki. Sibẹsibẹ, polarity nla ti eto anular jẹ ki o nigbagbogbo ni igbagbogbo dielectric nla kan.

EC epo ni o ni kan ti o tobi dielectric ibakan, ga dẹlẹ conductivity, pipe film Ibiyi išẹ, fe ni idilọwọ awọn epo moleku lati wa ni àjọ-fi sii, ki o jẹ ẹya indispensable ipo, ki okeene kekere otutu electrolytic ojutu awọn ọna šiše ni o wa tobi, ati ki o adalu Low yo ojuami ti kekere moleku epo. ● iyọ lithium jẹ ẹya pataki ti elekitiroti. Iyọ litiumu ko le mu ilọsiwaju ionic ti ojutu nikan ṣe, ṣugbọn tun dinku ijinna kaakiri ti Li + ni ojutu.

Ni gbogbogbo, ti o tobi ni ifọkansi Li + ninu ojutu, ti o tobi ni ifọkansi ion. Sibẹsibẹ, ifọkansi ti ifọkansi ion litiumu ninu elekitiroti ko ni ibatan laini, ṣugbọn jẹ laini parabolic. Eyi jẹ nitori pe, ifọkansi ion litiumu ninu iyọdajẹ da lori ipinya ti iyọ lithium ninu epo ati agbara ti ẹgbẹ.

Iwadi ti elekitiroti otutu kekere ayafi ti batiri naa jẹ ti ararẹ, ati awọn ifosiwewe ilana ninu iṣiṣẹ gangan yoo tun ni ipa pataki lori iṣẹ batiri naa. ● (1) Ilana Igbaradi YAQUB et al, ipa ti fifuye elekiturodu ati sisanra ti a bo lori LINI0.6CO 0.

2 mn0.2O2 / lẹẹdi batiri kekere otutu išẹ han wipe awọn kere elekiturodu fifuye jẹ kere, awọn kere ti a bo Layer jẹ tinrin Awọn dara awọn kekere otutu iṣẹ. ● (2) Gbigba agbara ati ipo idasilẹ Petzl et al, ipa ti ipo idiyele kekere-iwọn iwọn otutu lori igbesi aye igbesi aye batiri ti ri pe nigba ti ijinle ti itọjade le fa ipadanu agbara ti o pọju, ati dinku igbesi aye iṣan.

(3) Agbegbe dada, iho, iwuwo elekiturodu, wettability ti elekiturodu ati ojutu electrolytic, ati bii, eyiti o ni ipa lori iṣẹ iwọn otutu kekere ti batiri ion litiumu. Ni afikun, ikolu ti awọn abawọn ti awọn ohun elo ati awọn ilana lori iṣẹ iwọn otutu kekere ti batiri ko le ṣe akiyesi. Nitorinaa, lati rii daju iṣẹ ṣiṣe iwọn otutu kekere ti batiri litiumu-ion, o jẹ dandan lati ṣe atẹle naa: ● (1) ti o ṣe fiimu SEI tinrin ati ipon; ● (2) ṣe iṣeduro pe Li + ni olusọdipúpọ itankale nla ni nkan ti nṣiṣe lọwọ; ● (3) ) Electrolyte ni o ni iṣiṣẹ ion giga ni awọn iwọn otutu kekere.

Ni afikun, iwadi naa tun le gba ọna miiran, ati pe oju ti yipada si iru batiri litiumu-ion miiran - batiri ion litiumu to lagbara ni kikun. Ti a ṣe afiwe si awọn batiri litiumu-ion mora, gbogbo awọn batiri ion litiumu-ipinle ti o lagbara, ni pataki awọn batiri ion fiimu tinrin tinrin, ni a nireti lati yanju iṣoro attenuation agbara ati awọn ọran aabo ọmọ ti a lo ninu awọn iwọn otutu kekere batiri. Nitorina bawo ni o ṣe tọju awọn batiri lithium ni igba otutu? 1.

Maṣe lo iwọn otutu batiri litiumu ni agbegbe iwọn otutu kekere fun ipa ti batiri litiumu, iwọn otutu ti batiri litiumu kekere, iṣẹ ṣiṣe ti batiri lithium, eyiti o taara taara si idinku nla ni idiyele ati ṣiṣe idasilẹ, eyiti o jẹ gbogbogbo, iṣẹ ti awọn batiri litiumu Iwọn otutu wa laarin awọn iwọn -20 -60 iwọn. Nigbati iwọn otutu ba kere ju 0 ° C, ṣọra ki o ma ṣe gba agbara ni ita, o le gba agbara si, a le gba batiri naa ninu yara (akọsilẹ, duro kuro lati flammable !!!), Nigbati iwọn otutu ba wa ni isalẹ -20 Ni ° C, batiri naa yoo wọ inu ipo oorun laifọwọyi ati pe ko le ṣee lo ni deede. Nitorina olumulo ti ariwa jẹ tutu paapaa.

Ko si ipo gbigba agbara inu ile. Lati lo iyoku batiri naa ni kikun, gba agbara oorun lẹsẹkẹsẹ lẹhin ti o pa, lati mu gbigba agbara pọ si, ki o yago fun litiumu. 2, ṣe agbekalẹ igba otutu igba otutu ti o tẹle, nigbati batiri ba kere ju, a gbọdọ ṣe gbigba agbara akoko, dagbasoke iwa ti o dara lati tẹle, ranti, maṣe tẹle batiri deede lati pada si agbara batiri igba otutu.

Iṣẹ batiri litiumu igba otutu dinku, rọrun pupọ lati fa gbigba agbara ju, ni ina kan igbesi aye batiri, ati fa ijamba ijona kan. Nitorinaa, san ifojusi diẹ sii si gbigba agbara ni ọna aijinile ni igba otutu. Paapa nilo lati tọka si, ma ṣe duro si ọkọ fun igba pipẹ, yago fun idiyele.

3, maṣe duro kuro lati ranti lati ma ṣe idiyele fun igba pipẹ, maṣe jẹ ki o rọrun, fi ọkọ fun igba pipẹ ni ipo idiyele, ati pe o le. Nigbati agbegbe gbigba agbara ni igba otutu ko kere ju 0 ° C, nigbati o ba ngba agbara, maṣe lọ jina pupọ, lati yago fun awọn pajawiri, mimu ni akoko. 4.

Nigbati o ba ngba agbara, lo ọja ṣaja pataki ti batiri lithium ti o kun fun ṣaja ti o kere, lilo awọn ṣaja ti o kere, o le fa ibajẹ batiri, ati paapaa fa ina. Ma ṣe ra awọn ọja ti kii ṣe idiyele ti o ni idiyele kekere, maṣe lo awọn ṣaja batiri acid acid; ti ṣaja rẹ ko ba le lo, da lilo rẹ duro, maṣe padanu. 5, san ifojusi si igbesi aye batiri, iyipada akoko ni igbesi aye batiri lithium tuntun, awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ti igbesi aye batiri, pẹlu ọna lilo ojoojumọ, igbesi aye batiri ko dọgba, ti ọkọ ayọkẹlẹ ba wa ni isalẹ tabi ailopin Kukuru, jọwọ kan si awọn oṣiṣẹ itọju batiri lithium lati mu eniyan atunṣe batiri lithium lakoko kukuru, jọwọ kan si awọn oṣiṣẹ itọju batiri lithium.

6, ina ti o dara wa fun igba otutu, lati le lo ọkọ ni arin orisun omi, ti o ko ba ni batiri gun gun, iwọ yoo ranti lati gba agbara 50% - 80% ti batiri naa, ki o si yọ kuro lati inu ọkọ ayọkẹlẹ, ki o si ṣe gbigba agbara deede, nipa osu kan Gba agbara. Akiyesi: Batiri naa wa ni ipamọ ni agbegbe gbigbẹ. 7.

Fi batiri sii ni deede Maṣe fi batiri bọ inu omi, tabi jẹ ki batiri naa tutu; ma ṣe akopọ diẹ ẹ sii ju awọn ilẹ ipakà 7, tabi yi itọsọna batiri pada, litiumu.