Melyek azok a tényezők, amelyek befolyásolják a lítium-ion akkumulátorok alacsony hőmérsékletű teljesítményét?

A gyors fejlődéssel lítium-ion akkumulátorok az elektromos járművek és a hadiipar területén az alacsony hőmérsékletű teljesítmény nem tud alkalmazkodni a speciális alacsony hőmérsékleti időjáráshoz vagy az extrém környezeti hibákhoz.Alacsony hőmérsékleti körülmények között a lítium-ion akkumulátorok effektív kisütési kapacitása és effektív kisütési energiája jelentősen csökken, ugyanakkor -10 °C alatti környezetben szinte lehetetlen a töltés, ami súlyosan korlátozza a lítium alkalmazását. -ion ​​akkumulátorok.

Az alacsony hőmérsékletű teljesítményt befolyásoló tényezők lítium-ion akkumulátorok

A lítium-ion akkumulátor főként pozitív elektród anyagból, negatív elektród anyagból, szeparátorból és elektrolitból áll. Lítium-ion akkumulátorok alacsony hőmérsékletű környezetben a kisülési feszültség platform csökkenése, alacsony kisülési kapacitás, gyors kapacitáscsökkenés és gyenge teljesítmény jellemzi.A lítium-ion akkumulátorok alacsony hőmérsékletű teljesítményét korlátozó fő tényezők a következők:

※ Pozitív elektróda szerkezet

A pozitív elektróda anyagának háromdimenziós szerkezete korlátozza a lítium-ionok diffúziós sebességét, és a hatás különösen alacsony hőmérsékleten szembetűnő.A lítium-ion akkumulátorok katódanyagai közé tartoznak a kereskedelmi forgalomban kapható lítium-vas-foszfát, nikkel-kobalt-mangán háromkomponensű anyagok, lítium-manganát, lítium-kobalt-oxid stb., valamint nagyfeszültségű katódanyagok, például lítium-nikkel-mangán-oxid és lítium-vas-mangán-foszfát. színpad.lítium-vanádium-foszfát és hasonlók.A különböző pozitív elektródák különböző háromdimenziós szerkezettel rendelkeznek.Jelenleg az elektromos járművek akkumulátoraként használt pozitív elektródák elsősorban lítium-vas-foszfát, nikkel-kobalt-mangán háromkomponensű anyagok és lítium-manganát.Wu Wendi és munkatársai a lítium-vas-foszfát akkumulátor és a nikkel-kobalt-mangán háromkomponensű akkumulátor kisülési teljesítményét tanulmányozták -20 °C-on. Azt találták, hogy a lítium-vas-foszfát akkumulátor kisülési kapacitása -20 °C-on csak a normál hőmérséklet 67,38%-át éri el. kapacitása, míg nikkel kobalt mangán három Az akkumulátor elérheti a 70,1%-ot.Du Xiaoli és munkatársai azt találták, hogy a lítium-mangán-oxid akkumulátor -20 °C-on elérheti a normál hőmérsékleti kapacitás 83%-át.

※ Magas olvadáspontú oldószer

Az elektrolit kevert oldószerben magas olvadáspontú oldószer jelenléte miatt a lítium-ion akkumulátor elektrolit viszkozitása alacsony hőmérsékletű környezetben növekszik, és túl alacsony hőmérséklet esetén elektrolit megszilárdulási jelenség lép fel, ami a lítium-ion akkumulátor elektrolitjának viszkozitása csökken. a lítium-ionok szállítási sebessége az elektrolitban.

※ Lítium-ion diffúziós sebesség

Alacsony hőmérsékletű környezetben a lítium-ionok diffúziós sebessége a grafit anódban csökken.A Xiang Yu rendszer tanulmányozta a grafit anód hatását a lítium-ion akkumulátor alacsony hőmérsékletű kisülési teljesítményére, és azt javasolta, hogy a lítium-ion akkumulátor töltés-migrációs ellenállása növekszik alacsony hőmérsékletű környezetben, ami a lítium-ion diffúzió csökkenéséhez vezet. sebesség a grafit anódban, ami befolyásolja a lítium-ion akkumulátor alacsony hőmérsékletű teljesítményét.fontos ok.

※ SEI film

Alacsony hőmérsékletű környezetben a lítium-ion akkumulátor negatív elektródájának SEI filmje megvastagszik, és a SEI film impedanciájának növekedése a lítium ionok vezetési sebességének csökkenéséhez vezet a SEI filmben.Végül a lítium-ion akkumulátort alacsony hőmérsékletű környezetben töltik és kisütik, hogy polarizációt alakítsanak ki a töltési és kisütési hatékonyság csökkentése érdekében.

※ T o összegezzük

Jelenleg számos tényező befolyásolja a lítium-ion akkumulátorok alacsony hőmérsékletű teljesítményét, mint például a pozitív elektróda szerkezete, a lítium-ionok migrációs sebessége az akkumulátor különböző részein, a SEI film vastagsága és kémiai összetétele, valamint a kiválasztás. lítium sók és oldószerek az elektrolitban.

Az alacsony hőmérsékletű teljesítmény korlátozza az alkalmazást lítium-ion akkumulátorok az elektromos járművek, a hadiipar és az extrém környezetek területén.A kiváló, alacsony hőmérsékleten teljesítő lítium-ion akkumulátorok fejlesztése sürgető igény a piacon.