Apakah faktor yang mempengaruhi prestasi suhu rendah bateri ion litium?

Dengan perkembangan pesat bateri litium-ion dalam bidang kenderaan elektrik dan industri ketenteraan, prestasi suhu rendah tidak dapat menyesuaikan diri dengan cuaca suhu rendah khas atau kecacatan alam sekitar yang melampau.Di bawah keadaan suhu rendah, kapasiti nyahcas berkesan dan tenaga nyahcas berkesan bateri litium-ion akan dikurangkan dengan ketara, dan pada masa yang sama hampir mustahil untuk mengecas dalam persekitaran di bawah -10 °C, yang secara serius menyekat penggunaan litium -bateri ion.

Faktor yang mempengaruhi prestasi suhu rendah bagi bateri litium ion

Bateri litium ion terutamanya terdiri daripada bahan elektrod positif, bahan elektrod negatif, pemisah, dan elektrolit. Bateri litium-ion dalam persekitaran suhu rendah dicirikan oleh penurunan dalam platform voltan nyahcas, kapasiti nyahcas rendah, pereputan kapasiti yang cepat, dan prestasi kadar yang lemah.Faktor utama yang menyekat prestasi suhu rendah bateri ion litium adalah yang berikut:

※ Struktur elektrod positif

Struktur tiga dimensi bahan elektrod positif menyekat kadar resapan ion litium, dan kesannya amat ketara pada suhu rendah.Bahan katod bagi bateri litium ion termasuk fosfat besi litium komersial, bahan terner mangan nikel kobalt, manganat litium, oksida kobalt litium, dan lain-lain, dan juga termasuk bahan katod voltan tinggi seperti litium nikel mangan oksida dan fosfat mangan besi litium dalam pembangunan pentas., litium vanadium fosfat dan seumpamanya.Bahan elektrod positif yang berbeza mempunyai struktur tiga dimensi yang berbeza.Pada masa ini, bahan elektrod positif yang digunakan sebagai bateri kuasa untuk kenderaan elektrik adalah terutamanya fosfat besi litium, bahan ternary mangan nikel kobalt dan litium manganat.Wu Wendi et al mengkaji prestasi nyahcas bateri litium besi fosfat dan bateri terner mangan nikel kobalt pada -20 ° C. Didapati kapasiti nyahcas bateri litium besi fosfat pada -20 ° C hanya boleh mencapai 67.38% daripada suhu biasa kapasiti, manakala nikel kobalt mangan tiga Bateri boleh mencapai 70.1%.Du Xiaoli et al mendapati bahawa bateri litium mangan oksida boleh mencapai 83% daripada kapasiti suhu biasa pada -20 °C.

※ Pelarut takat lebur tinggi

Oleh kerana kehadiran pelarut takat lebur yang tinggi dalam pelarut campuran elektrolit, kelikatan elektrolit bateri ion litium meningkat dalam persekitaran suhu rendah, dan apabila suhu terlalu rendah, fenomena pemejalan elektrolit berlaku, mengakibatkan penurunan dalam kadar pengangkutan ion litium dalam elektrolit.

※ Kadar resapan ion litium

Kadar resapan ion litium dalam anod grafit diturunkan dalam persekitaran suhu rendah.Sistem Xiang Yu mengkaji kesan anod grafit pada prestasi nyahcas suhu rendah bateri litium-ion, dan mencadangkan bahawa rintangan cas-migrasi bateri litium-ion meningkat di bawah persekitaran suhu rendah, yang membawa kepada penurunan penyebaran ion litium kadar dalam anod grafit, yang menjejaskan prestasi suhu rendah bateri litium-ion.sebab penting.

※ Filem SEI

Dalam persekitaran suhu rendah, filem SEI elektrod negatif bateri ion litium menebal, dan peningkatan impedans filem SEI membawa kepada penurunan kadar pengaliran ion litium dalam filem SEI.Akhir sekali, bateri ion litium dicas dan dinyahcas dalam persekitaran suhu rendah untuk membentuk polarisasi untuk mengurangkan kecekapan cas dan nyahcas.

※ T o rumuskan

Pada masa ini, banyak faktor mempengaruhi prestasi suhu rendah bateri ion litium, seperti struktur elektrod positif, kadar penghijrahan ion litium dalam pelbagai bahagian bateri, ketebalan dan komposisi kimia filem SEI, dan pemilihan garam litium dan pelarut dalam elektrolit.

Prestasi suhu rendah mengehadkan penggunaan bateri litium-ion dalam bidang kenderaan elektrik, industri ketenteraan dan persekitaran yang melampau.Pembangunan bateri litium-ion dengan prestasi suhu rendah yang sangat baik adalah permintaan segera dalam pasaran.