Għaliex Il-Kapaċità tal-Batterija tal-Lithium Tnaqqas fix-Xitwa?

Il-batteriji tal-jone tal-litju intużaw ħafna għall-ħajja twila tagħhom, kapaċità speċifika kbira, u l-ebda effett ta 'memorja minn meta daħlu fis-suq. L-użu f'temperatura baxxa ta 'batteriji tal-jone tal-litju għandu problemi bħal kapaċità baxxa, attenwazzjoni severa, prestazzjoni fqira tar-rata taċ-ċiklu, preċipitazzjoni tal-litju ovvja, u deinterkalazzjoni tal-litju żbilanċjata. Madankollu, bl-espansjoni kontinwa tal-oqsma ta 'applikazzjoni, ir-restrizzjonijiet miġjuba mill-prestazzjoni fqira f'temperatura baxxa tal-batteriji tal-jone tal-litju saru aktar u aktar ovvji.

Skont rapporti, il-kapaċità ta 'skarigu ta' batteriji tal-jone tal-litju fi grad -20 hija biss madwar 31.5 fil-mija ta 'dik f'temperatura tal-kamra. It-temperatura operattiva tal-batteriji tal-jone tal-litju tradizzjonali hija bejn -20 u aktar 55 grad. Madankollu, fl-ajruspazju, l-industrija militari, vetturi elettriċi u oqsma oħra, il-batteriji huma meħtieġa jaħdmu b'mod normali fi -40 grad . Għalhekk, huwa ta 'sinifikat kbir li jittejbu l-proprjetajiet ta' temperatura baxxa tal-batteriji tal-jone tal-litju.

Fatturi li jirrestrinġu l-prestazzjoni f'temperatura baxxa tal-batteriji tal-jone tal-litju

F'ambjent ta 'temperatura baxxa, il-viskożità tal-elettrolit tiżdied, u anke tissolidifika parzjalment, li tirriżulta fi tnaqqis fil-konduttività tal-batterija tal-jone tal-litju.

F'ambjent ta 'temperatura baxxa, il-kompatibilità bejn l-elettrolit, l-elettrodu negattiv u s-separatur issir fqira.

Il-litju huwa preċipitat serjament mill-elettrodu negattiv tal-batterija tal-jone tal-litju f'ambjent ta 'temperatura baxxa, u l-litju tal-metall preċipitat jirreaġixxi mal-elettrolit, u d-depożizzjoni tal-prodott tiegħu twassal għal żieda fil-ħxuna tal-interface tal-elettroliti solidi (SEI) .

F'ambjent ta 'temperatura baxxa, is-sistema ta' diffużjoni tal-batteriji tal-jone tal-litju fil-materjal attiv tonqos, u r-reżistenza għat-trasferiment tal-ħlas (Rct) tiżdied b'mod sinifikanti.

Diskussjoni dwar il-Fatturi Determinanti li Jaffettwaw il-Prestazzjoni tat-Temperatura Baxxa tal-Batteriji Li-ion

Opinjoni esperta 1: L-elettrolit għandu l-akbar impatt fuq il-prestazzjoni f'temperatura baxxa tal-batteriji tal-jone tal-litju, u l-kompożizzjoni u l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-elettrolit għandhom impatt importanti fuq il-prestazzjoni f'temperatura baxxa tal-batterija. Il-problema li jiffaċċja ċ-ċiklu tal-batterija f'temperatura baxxa hija: il-viskożità tal-elettrolit tiżdied, il-veloċità tal-konduzzjoni tal-jone se tonqos, u l-veloċità tal-migrazzjoni tal-elettroni taċ-ċirkwit estern ma taqbilx. Għalhekk, il-batterija tkun polarizzata severament u l-kapaċità ta 'ċarġ u skariku se tonqos drastikament. Speċjalment meta jiċċarġja f'temperatura baxxa, il-jonji tal-litju jistgħu faċilment jiffurmaw dendriti tal-litju fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv, li jwassal għal ħsara fil-batterija.

Il-prestazzjoni f'temperatura baxxa ta 'l-elettrolit hija relatata mill-qrib mal-konduttività ta' l-elettrolit innifsu. L-elettrolit b'konduttività għolja jista 'jittrasmetti joni aktar malajr u jista' jeżerċita aktar kapaċità f'temperaturi baxxi. L-aktar imluħa tal-litju dissoċjati fl-elettrolit, aktar numri ta 'migrazzjoni u l-konduttività ogħla. Aktar ma tkun għolja l-konduttività, iktar tkun mgħaġġla r-rata ta 'konduzzjoni tal-jone, iżgħar tkun il-polarizzazzjoni, u aħjar il-prestazzjoni tal-batterija f'temperatura baxxa. Għalhekk, konduttività ogħla hija kundizzjoni meħtieġa biex tinkiseb prestazzjoni tajba f'temperatura baxxa ta 'batteriji tal-jone tal-litju.

Il-konduttività tal-elettrolit hija relatata mal-kompożizzjoni tal-elettrolit, u t-tnaqqis tal-viskożità tas-solvent huwa wieħed mill-modi biex tiżdied il-konduttività tal-elettrolit. Solvent Il-fluwidità tajba tas-solvent f'temperatura baxxa hija l-garanzija tat-trasport tal-jone, u l-film tal-elettrolit solidu ffurmat mill-elettrolit fuq l-elettrodu negattiv f'temperatura baxxa huwa wkoll iċ-ċavetta għall-konduzzjoni tal-joni tal-litju, u RSEI hija l-impedenza ewlenija ta 'batteriji tal-jone tal-litju f'ambjenti ta' temperatura baxxa.

Espert 2: Il-fattur ewlieni li jillimita l-prestazzjoni f'temperatura baxxa tal-batteriji tal-jone tal-litju huwa r-reżistenza tad-diffużjoni Li miżjuda b'mod qawwi f'temperaturi baxxi, mhux il-film SEI.

Karatteristiċi ta 'temperatura baxxa ta' materjali tal-katodu għal batteriji tal-jone tal-litju

Proprjetajiet ta 'temperatura baxxa ta' materjali tal-katodu f'saffi

L-istruttura f'saffi, li mhux biss għandha l-prestazzjoni tar-rata inkomparabbli tal-kanal tad-diffużjoni tal-jone tal-litju unidimensjonali, iżda għandha wkoll l-istabbiltà strutturali tal-kanal tridimensjonali, hija l-aktar materjal tal-katodu kummerċjali tal-batterija tal-jone tal-litju. Is-sustanzi rappreżentattivi tiegħu huma LiCoO2, Li(Co1-xNix)O2 u Li(Ni, Co, Mn)O2 u l-bqija.