リチウムイオン電池の低温性能に影響を与える要因は何ですか?

の急速な発展に伴い、 リチウムイオン電池 電気自動車や軍事産業の分野では、低温性能が特殊な低温天候や極端な環境欠陥に適応できません。低温条件下では、リチウムイオン電池の実効放電容量と実効放電エネルギーが大幅に低下すると同時に、-10℃以下の環境では充電がほとんど不可能となり、リチウムの用途が大きく制限されます。 -イオン電池。

低温性能に影響を与える要因 リチウムイオン電池

リチウムイオン電池は主に、正極材、負極材、セパレータ、電解質で構成されています。 リチウムイオン電池 低温環境では、放電電圧プラットフォームの低下、低い放電容量、速い容量減衰、および低いレート性能によって特徴付けられます。リチウムイオン電池の低温性能を制限する主な要因は次のとおりです。

※ 正極構造

正極材料の三次元構造によりリチウムイオンの拡散速度が制限され、その効果は特に低温で顕著になります。リチウムイオン電池の正極材料には、市販のリン酸鉄リチウム、ニッケルコバルトマンガン三元材料、マンガン酸リチウム、コバルト酸化リチウムなどが含まれており、また開発中の高電圧ニッケルマンガン酸化物リチウムやリン酸鉄マンガンリチウムなどの高電圧正極材料も含まれています。ステージ。 、リン酸バナジウムリチウムなど。正極材料が異なれば、三次元構造も異なります。現在、電気自動車の動力電池として使用されている正極材料は、主にリン酸鉄リチウム、ニッケルコバルトマンガン三元材料、マンガン酸リチウムである。 Wu Wendiらは、-20℃におけるリン酸鉄リチウム電池とニッケル・コバルト・マンガン三元電池の放電性能を研究しました。-20℃におけるリン酸鉄リチウム電池の放電容量は、常温の67.38％しか到達できないことが判明しました。ニッケル・コバルト・マンガン・3電池の容量は70.1％に達します。 Du Xiaoliらは、リチウムマンガン酸化物電池が-20℃で常温容量の83％に達する可能性があることを発見した。

※ 高融点溶剤

リチウムイオン電池の電解液は、電解質混合溶媒に高融点溶媒が存在するため、低温環境下では粘度が上昇し、温度が低すぎると電解液の固化現象が起こり、電解液の粘度が低下します。電解質中のリチウムイオンの輸送速度。

※ リチウムイオンの拡散速度

低温環境下では、黒鉛負極におけるリチウムイオンの拡散速度が低下する。 Xiang Yuシステムは、リチウムイオン電池の低温放電性能に対する黒鉛負極の影響を研究し、低温環境下ではリチウムイオン電池の充電移動抵抗が増加し、それがリチウムイオンの拡散の減少につながると提案しました。リチウムイオン電池の低温性能に影響を与えるグラファイトアノードの速度。重要な理由。

※ SEIフィルム

低温環境下では、リチウムイオン電池の負極のSEI膜が厚くなり、SEI膜のインピーダンスが増加することで、SEI膜中のリチウムイオンの伝導率が低下する。最後に、リチウムイオン電池は低温環境下で充放電を行うと分極が形成され、充放電効率が低下してしまう。

※ ああ、要約します

現在、正極の構造、電池のさまざまな部分におけるリチウムイオンの移動速度、SEI フィルムの厚さと化学組成、および選択など、多くの要因がリチウムイオン電池の低温性能に影響を与えています。電解液中のリチウム塩と溶媒の量。

低温性能により用途が制限される リチウムイオン電池 電気自動車、軍事産業、極限環境の分野で。低温性能に優れたリチウムイオン電池の開発は市場で急務となっている。