banner

อะไรคือปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน?

7,344 เผยเเพร่โดย BSLBAT 26 กันยายน 2018

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน มีข้อดีคือมีความหนาแน่นของพลังงานสูง การคายประจุเองต่ำ แรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตสูง อายุการใช้งานยาวนาน และไม่มีผลกระทบต่อหน่วยความจำ ครองตลาดส่วนใหญ่ในด้านเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก กล้องดิจิตอล ฯลฯปัจจุบัน การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในด้านเครื่องมือไฟฟ้าและรถจักรยานไฟฟ้าได้แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าทางเรขาคณิตเช่นกัน

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ในด้านยานยนต์ไฟฟ้าและอุตสาหกรรมการทหาร ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำไม่สามารถปรับให้เข้ากับสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษหรือข้อบกพร่องด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำ ความสามารถในการคายประจุที่มีประสิทธิภาพและพลังงานการคายประจุที่มีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะลดลงอย่างมาก และในขณะเดียวกัน แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะชาร์จในสภาพแวดล้อมที่ต่ำกว่า -10 °C ซึ่งเป็นการจำกัดการใช้ลิเธียมอย่างจริงจัง -แบตเตอรี่ไอออน


lithium ion batteries


ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุอิเล็กโทรดบวก วัสดุอิเล็กโทรดลบ ตัวคั่น และอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำจะมีลักษณะเฉพาะคือแพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าคายประจุลดลง ความสามารถในการคายประจุต่ำ การสลายตัวของความจุอย่างรวดเร็ว และประสิทธิภาพในอัตราต่ำปัจจัยหลักที่จำกัดประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีดังต่อไปนี้:

โครงสร้างอิเล็กโทรดบวก

โครงสร้างสามมิติของวัสดุอิเล็กโทรดบวกจำกัดอัตราการแพร่กระจายของลิเธียมไอออน และผลกระทบจะเห็นได้ชัดโดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ได้แก่ ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในเชิงพาณิชย์ วัสดุไตรภาคนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีส ลิเธียมแมงกาเนต ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ฯลฯ และยังรวมถึงวัสดุแคโทดไฟฟ้าแรงสูงเช่นลิเธียมนิกเกิลแมงกานีสออกไซด์และลิเธียมเหล็กแมงกานีสฟอสเฟตในการพัฒนา เวที.ลิเธียมวานาเดียมฟอสเฟตและอื่นๆ ในทำนองเดียวกันวัสดุอิเล็กโทรดบวกที่แตกต่างกันมีโครงสร้างสามมิติที่แตกต่างกันปัจจุบัน วัสดุอิเล็กโทรดบวกที่ใช้เป็นแบตเตอรี่พลังงานสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นลิเธียมเหล็กฟอสเฟต วัสดุไตรภาคนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีส และลิเธียมแมงกาเนตWu Wendi และคณะได้ศึกษาประสิทธิภาพการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและแบตเตอรี่แบบไตรภาคนิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสที่อุณหภูมิ -20 ° C พบว่าความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่อุณหภูมิ -20 ° C สามารถเข้าถึงได้เพียง 67.38% ของอุณหภูมิปกติเท่านั้น ความจุในขณะที่นิกเกิลโคบอลต์แมงกานีสสามแบตเตอรี่สามารถเข้าถึง 70.1%Du Xiaoli และคณะพบว่าแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์สามารถจุได้ถึง 83% ของความจุอุณหภูมิปกติที่ -20 °C

ตัวทำละลายที่มีจุดหลอมเหลวสูง

เนื่องจากการมีอยู่ของตัวทำละลายที่มีจุดหลอมเหลวสูงในตัวทำละลายผสมอิเล็กโทรไลต์ ความหนืดของอิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเพิ่มขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ และเมื่ออุณหภูมิต่ำเกินไป ปรากฏการณ์การแข็งตัวของอิเล็กโทรไลต์จะเกิดขึ้น ส่งผลให้การลดลงของ อัตราการขนส่งของลิเธียมไอออนในอิเล็กโทรไลต์

อัตราการแพร่กระจายของลิเธียมไอออน

อัตราการแพร่กระจายของลิเธียมไอออนในขั้วบวกกราไฟท์จะลดลงในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำระบบ Xiang Yu ศึกษาผลกระทบของขั้วบวกกราไฟท์ต่อประสิทธิภาพการคายประจุที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และเสนอว่าความต้านทานการโยกย้ายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเพิ่มขึ้นภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ซึ่งนำไปสู่การลดลงของการแพร่กระจายของลิเธียมไอออน อัตราในขั้วบวกกราไฟท์ ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหตุผลสำคัญ

ภาพยนตร์ SEI

ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ฟิล์ม SEI ของอิเล็กโทรดเชิงลบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะหนาขึ้น และการเพิ่มขึ้นของความต้านทานของฟิล์ม SEI ส่งผลให้อัตราการนำลิเธียมไอออนในฟิล์ม SEI ลดลงสุดท้าย แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะถูกชาร์จและคายประจุในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเพื่อสร้างโพลาไรซ์เพื่อลดประสิทธิภาพการชาร์จและคายประจุ

※ ต สรุป

ปัจจุบันมีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่อุณหภูมิต่ำ เช่น โครงสร้างของอิเล็กโทรดบวก อัตราการย้ายของลิเธียมไอออนในส่วนต่างๆ ของแบตเตอรี่ ความหนาและองค์ประกอบทางเคมีของฟิล์ม SEI และการเลือก ของเกลือลิเธียมและตัวทำละลายในอิเล็กโทรไลต์

ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำจำกัดการใช้งานของ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ในด้านยานพาหนะไฟฟ้า อุตสาหกรรมการทหาร และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำเป็นเลิศถือเป็นความต้องการเร่งด่วนในตลาด

 

10 วิธีที่น่าตื่นเต้นในการใช้แบตเตอรี่ลิเธียม 12V ของคุณ

ย้อนกลับไปในปี 2016 เมื่อ BSLBATT เริ่มออกแบบสิ่งที่จะกลายเป็นอุปกรณ์ทดแทนชิ้นแรก...

บริษัทแบตเตอรี่ BSLBATT ได้รับคำสั่งซื้อจำนวนมากจากลูกค้าในอเมริกาเหนือ

BSLBATT® ผู้ผลิตแบตเตอรี่รถยกของจีนที่เชี่ยวชาญด้านอุตสาหกรรมการขนถ่ายวัสดุ...

Fun Find Friday: BSLBATT Battery กำลังจะมาใน LogiMAT 2022 ที่ยอดเยี่ยมอีกรายการหนึ่ง

พบกับเรา!นิทรรศการของ VETTER ปี 2022!LogiMAT ในสตุ๊ตการ์ท: สมาร์ท – ยั่งยืน – ปลอดภัย...

กำลังมองหาผู้จัดจำหน่ายและตัวแทนจำหน่ายใหม่สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม BSL

แบตเตอรี่ BSLBATT เป็นบริษัทไฮเทคที่เติบโตอย่างรวดเร็ว (200% YoY) ซึ่งเป็นผู้นำใน...

BSLBATT จะเข้าร่วมงาน MODEX 2022 ในวันที่ 28-31 มีนาคมที่เมืองแอตแลนตา รัฐจอร์เจีย

BSLBATT คือหนึ่งในผู้พัฒนา ผู้ผลิต และผู้รวบรวมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรายใหญ่ที่สุด...

อะไรทำให้ BSLBATT เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมที่เหนือกว่าสำหรับความต้องการพลังขับเคลื่อนของคุณ

เจ้าของรถยกไฟฟ้าและเครื่องทำความสะอาดพื้นที่แสวงหาประสิทธิภาพสูงสุดจะต้อง...

BSLBATT Battery เข้าร่วมโปรแกรมความเข้ากันได้ของแบตเตอรี่ของ Delta-Q Technologies

China Huizhou – 24 พฤษภาคม 2021 – BSLBATT Battery ประกาศในวันนี้ว่า บริษัทได้เข้าร่วมกับ Delta-Q Tec...

แบตเตอรี่ลิเธียม 48V ของ BSLBATT สามารถใช้งานร่วมกับอินเวอร์เตอร์ Victron ได้

ข่าวใหญ่!หากคุณเป็นแฟนของ Victron นี่จะเป็นข่าวดีสำหรับคุณเพื่อให้เข้ากันดียิ่งขึ้น...