რა არის ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ლითიუმის იონური ბატარეების დაბალ ტემპერატურაზე?

სწრაფი განვითარებით ლითიუმ-იონური ბატარეები ელექტრომობილებისა და სამხედრო მრეწველობის სფეროში, დაბალი ტემპერატურის შესრულება ვერ ადაპტირდება სპეციალურ დაბალ ტემპერატურაზე ან ექსტრემალურ გარემო დეფექტებთან.დაბალ ტემპერატურულ პირობებში, ლითიუმ-იონური ბატარეების ეფექტური განმუხტვის სიმძლავრე და ეფექტური განმუხტვის ენერგია მნიშვნელოვნად შემცირდება და ამავდროულად თითქმის შეუძლებელია დამუხტვა გარემოში -10 °C-ზე დაბლა, რაც სერიოზულად ზღუდავს ლითიუმის გამოყენებას. - იონური ბატარეები.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ დაბალი ტემპერატურის შესრულებაზე ლითიუმის იონური ბატარეები

ლითიუმის იონური ბატარეა ძირითადად შედგება დადებითი ელექტროდის მასალის, უარყოფითი ელექტროდის მასალის, გამყოფისა და ელექტროლიტისგან. ლითიუმ-იონური ბატარეები დაბალ ტემპერატურულ გარემოში ხასიათდება გამონადენის ძაბვის პლატფორმის ვარდნა, გამონადენის დაბალი სიმძლავრე, სიმძლავრის სწრაფი დაშლა და დაბალი სიჩქარის შესრულება.ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც ზღუდავს ლითიუმის იონური ბატარეების დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობას, არის შემდეგი:

※ დადებითი ელექტროდის სტრუქტურა

დადებითი ელექტროდის მასალის სამგანზომილებიანი სტრუქტურა ზღუდავს ლითიუმის იონების დიფუზიის სიჩქარეს და ეფექტი განსაკუთრებით აშკარაა დაბალ ტემპერატურაზე.ლითიუმის იონური ბატარეების კათოდური მასალები მოიცავს კომერციულ ლითიუმის რკინის ფოსფატს, ნიკელის კობალტის მანგანუმის სამეულ მასალებს, ლითიუმის მანგანატს, ლითიუმის კობალტის ოქსიდს და ა.შ. ეტაპი.ლითიუმ ვანადიუმის ფოსფატი და მსგავსი.სხვადასხვა დადებითი ელექტროდის მასალებს აქვთ განსხვავებული სამგანზომილებიანი სტრუქტურა.ამჟამად, პოზიტიური ელექტროდის მასალები, რომლებიც გამოიყენება ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებების ელექტრო ბატარეებად, ძირითადად არის ლითიუმის რკინის ფოსფატი, ნიკელის კობალტის მანგანუმის სამჯერადი მასალები და ლითიუმის მანგანატი.ვუ ვენდიმ და სხვებმა შეისწავლეს ლითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეის და ნიკელის კობალტის მანგანუმის სამჯერადი ბატარეის გამონადენი -20 ° C. აღმოჩნდა, რომ ლითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეის გამონადენი -20 ° C-ზე შეიძლება მიაღწიოს ნორმალური ტემპერატურის მხოლოდ 67,38%-ს. სიმძლავრე, ხოლო ნიკელის კობალტის მანგანუმის სამი ბატარეა შეიძლება მიაღწიოს 70.1%.Du Xiaoli-მ და სხვებმა დაადგინეს, რომ ლითიუმის მანგანუმის ოქსიდის ბატარეას შეუძლია მიაღწიოს ნორმალური ტემპერატურის ტევადობის 83%-ს -20 °C-ზე.

※ მაღალი დნობის წერტილის გამხსნელი

ელექტროლიტების შერეულ გამხსნელში მაღალი დნობის წერტილის გამხსნელის არსებობის გამო, ლითიუმ-იონური ბატარეის ელექტროლიტის სიბლანტე იზრდება დაბალ ტემპერატურულ გარემოში, ხოლო როდესაც ტემპერატურა ძალიან დაბალია, ხდება ელექტროლიტის გამაგრების ფენომენი, რის შედეგადაც მცირდება ლითიუმის იონების ტრანსპორტირების სიჩქარე ელექტროლიტში.

※ ლითიუმის იონის დიფუზიის სიჩქარე

ლითიუმის იონების დიფუზიის სიჩქარე გრაფიტის ანოდში მცირდება დაბალი ტემპერატურის გარემოში.Xiang Yu სისტემამ შეისწავლა გრაფიტის ანოდის ეფექტი ლითიუმ-იონური ბატარეის დაბალ ტემპერატურაზე გამონადენის შესრულებაზე და შესთავაზა, რომ ლითიუმ-იონური ბატარეის დატენვა-მიგრაციის წინააღმდეგობა იზრდება დაბალი ტემპერატურის გარემოში, რაც იწვევს ლითიუმის იონური დიფუზიის შემცირებას. მაჩვენებელი გრაფიტის ანოდში, რაც გავლენას ახდენს ლითიუმ-იონური ბატარეის დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობაზე.მნიშვნელოვანი მიზეზი.

※ SEI ფილმი

დაბალ ტემპერატურულ გარემოში, ლითიუმის იონური ბატარეის უარყოფითი ელექტროდის SEI ფილმი სქელდება, ხოლო SEI ფირის წინაღობის გაზრდა იწვევს SEI ფილმში ლითიუმის იონების გამტარობის სიჩქარის შემცირებას.დაბოლოს, ლითიუმ-იონური ბატარეა იტენება და იხსნება დაბალი ტემპერატურის გარემოში, რათა შეიქმნას პოლარიზაცია, რათა შემცირდეს დატენვისა და განმუხტვის ეფექტურობა.

※ ტ o შეაჯამეთ

ამჟამად, მრავალი ფაქტორი გავლენას ახდენს ლითიუმ-იონური ბატარეების დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობაზე, როგორიცაა დადებითი ელექტროდის სტრუქტურა, ლითიუმის იონების მიგრაციის სიჩქარე ბატარეის სხვადასხვა ნაწილში, SEI ფილმის სისქე და ქიმიური შემადგენლობა და შერჩევა. ლითიუმის მარილები და გამხსნელები ელექტროლიტში.

დაბალი ტემპერატურის შესრულება ზღუდავს გამოყენებას ლითიუმ-იონური ბატარეები ელექტრო მანქანების, სამხედრო მრეწველობისა და ექსტრემალური გარემოს სფეროში.ლითიუმ-იონური ბატარეების შემუშავება დაბალ ტემპერატურაზე შესანიშნავი შესრულებით არის გადაუდებელი მოთხოვნა ბაზარზე.