Cilët janë faktorët që ndikojnë në performancën në temperaturë të ulët të baterive me jon litium?

Me zhvillimin e shpejtë të bateri litium-jon në fushën e automjeteve elektrike dhe industrisë ushtarake, performanca e temperaturës së ulët nuk mund të përshtatet me motin e veçantë me temperaturë të ulët ose defektet ekstreme mjedisore.Në kushte të temperaturës së ulët, kapaciteti efektiv i shkarkimit dhe energjia efektive e shkarkimit të baterive litium-jon do të reduktohen ndjeshëm, dhe në të njëjtën kohë është pothuajse e pamundur të karikohet në mjedis nën -10 °C, gjë që kufizon seriozisht aplikimin e litiumit. - bateri jonike.

Faktorët që ndikojnë në performancën në temperaturë të ulët të bateri litium-jon

Bateria e joneve të litiumit përbëhet kryesisht nga një material elektrodë pozitive, një material elektrodë negative, një ndarës dhe një elektrolit. Bateritë litium-jon në një mjedis me temperaturë të ulët karakterizohen nga një rënie në platformën e tensionit të shkarkimit, kapaciteti i ulët i shkarkimit, prishja e shpejtë e kapacitetit dhe performanca e dobët e shpejtësisë.Faktorët kryesorë që kufizojnë performancën në temperaturë të ulët të baterive me jon litium janë si më poshtë:

※ Struktura pozitive e elektrodës

Struktura tre-dimensionale e materialit të elektrodës pozitive kufizon shkallën e difuzionit të joneve të litiumit dhe efekti është veçanërisht i dukshëm në temperatura të ulëta.Materialet katodë të baterive të joneve të litiumit përfshijnë fosfat hekuri litium tregtar, materiale treshe të manganit të nikelit kobalt, manganat litium, oksid litium kobalt, etj., dhe gjithashtu përfshijnë materiale katodë të tensionit të lartë si oksidi i litium-nikelit të manganit dhe litium hekur-manganit në zhvillim. fazë., litium vanadium fosfat dhe të ngjashme.Materialet e ndryshme të elektrodave pozitive kanë struktura të ndryshme tre-dimensionale.Aktualisht, materialet e elektrodës pozitive të përdorura si bateri energjie për automjetet elektrike janë kryesisht fosfati i hekurit litium, materialet treshe të nikelit kobalt mangan dhe manganat litium.Wu Wendi et al studiuan performancën e shkarkimit të baterisë së litium-fosfatit hekuri dhe baterisë treshe të nikelit të manganit kobalt në -20 ° C. U zbulua se kapaciteti i shkarkimit të baterisë së fosfatit të hekurit litium në -20 ° C mund të arrijë vetëm 67.38% të temperaturës normale kapaciteti, ndërsa nikel kobalt mangan tre Bateria mund të arrijë 70.1%.Du Xiaoli et al zbuluan se bateria e oksidit të litium manganit mund të arrijë 83% të kapacitetit normal të temperaturës në -20 °C.

※ Tretës me pikë shkrirjeje të lartë

Për shkak të pranisë së një tretësi me pikë të lartë shkrirjeje në tretësin e përzier me elektrolit, viskoziteti i elektrolitit të baterisë së litiumit rritet në një mjedis me temperaturë të ulët dhe kur temperatura është shumë e ulët, ndodh fenomeni i ngurtësimit të elektrolitit, duke rezultuar në një ulje të shpejtësia e transportit të joneve të litiumit në elektrolit.

※ Shkalla e difuzionit të joneve të litiumit

Shkalla e difuzionit të joneve të litiumit në anodën e grafitit ulet në një mjedis me temperaturë të ulët.Sistemi Xiang Yu studioi efektin e anodës së grafit në performancën e shkarkimit në temperaturë të ulët të baterisë litium-jon dhe propozoi që rezistenca e migrimit të ngarkesës së baterisë litium-jon të rritet në mjedis me temperaturë të ulët, gjë që çon në uljen e difuzionit të joneve të litiumit. norma në anodën e grafitit, e cila ndikon në performancën në temperaturë të ulët të baterisë litium-jon.arsye e rëndësishme.

※ Filmi SEI

Në mjedisin me temperaturë të ulët, filmi SEI i elektrodës negative të baterisë së joneve të litiumit është i trashur, dhe rritja e rezistencës së rezistencës së filmit SEI çon në një ulje të shkallës së përcjelljes së joneve të litiumit në filmin SEI.Së fundi, bateria e joneve të litiumit ngarkohet dhe shkarkohet në një mjedis me temperaturë të ulët për të formuar një polarizim për të zvogëluar efikasitetin e ngarkimit dhe shkarkimit.

※ T o përmbledh

Aktualisht, shumë faktorë ndikojnë në performancën në temperaturë të ulët të baterive të joneve të litiumit, si struktura e elektrodës pozitive, shkalla e migrimit të joneve të litiumit në pjesë të ndryshme të baterisë, trashësia dhe përbërja kimike e filmit SEI dhe përzgjedhja. të kripërave të litiumit dhe tretësve në elektrolit.

Performanca në temperaturë të ulët kufizon aplikimin e bateri litium-jon në fushën e automjeteve elektrike, industrisë ushtarake dhe mjediseve ekstreme.Zhvillimi i baterive litium-jon me performancë të shkëlqyer në temperaturë të ulët është një kërkesë urgjente në treg.