Ano ang mga salik na nakakaapekto sa mababang temperatura ng pagganap ng mga baterya ng lithium ion?

Sa mabilis na pag-unlad ng mga baterya ng lithium-ion sa larangan ng mga de-koryenteng sasakyan at industriya ng militar, ang pagganap ng mababang temperatura ay hindi maaaring umangkop sa espesyal na mababang temperatura ng panahon o matinding mga depekto sa kapaligiran.Sa ilalim ng mababang mga kondisyon ng temperatura, ang epektibong kapasidad sa paglabas at epektibong enerhiya sa paglabas ng mga baterya ng lithium-ion ay makabuluhang mababawasan, at sa parehong oras halos imposible na singilin sa kapaligiran sa ibaba -10 °C, na seryosong naghihigpit sa paggamit ng lithium - mga baterya ng ion.

Mga salik na nakakaapekto sa pagganap ng mababang temperatura ng mga baterya ng lithium ion

Ang baterya ng lithium ion ay pangunahing binubuo ng isang positibong materyal ng elektrod, isang materyal na negatibong elektrod, isang separator, at isang electrolyte. Mga bateryang Lithium-ion sa isang mababang temperatura na kapaligiran ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbaba sa discharge boltahe platform, mababang discharge capacity, mabilis na pagkabulok ng kapasidad, at mahinang pagganap ng rate.Ang mga pangunahing salik na naghihigpit sa pagganap ng mababang temperatura ng mga baterya ng lithium ion ay ang mga sumusunod:

※ Positibong istraktura ng elektrod

Ang three-dimensional na istraktura ng positibong electrode material ay naghihigpit sa diffusion rate ng mga lithium ions, at ang epekto ay lalo na kitang-kita sa mababang temperatura.Ang mga cathode na materyales ng mga baterya ng lithium ion ay kinabibilangan ng komersyal na lithium iron phosphate, nickel cobalt manganese ternary na materyales, lithium manganate, lithium cobalt oxide, atbp., at kasama rin ang mataas na boltahe na mga materyales ng cathode tulad ng lithium nickel manganese oxide at lithium iron manganese phosphate sa pagbuo yugto., lithium vanadium phosphate at iba pa.Ang iba't ibang positibong electrode na materyales ay may iba't ibang three-dimensional na istruktura.Sa kasalukuyan, ang mga positibong materyales ng elektrod na ginagamit bilang mga baterya ng kuryente para sa mga de-koryenteng sasakyan ay higit sa lahat ay lithium iron phosphate, nickel cobalt manganese ternary materials at lithium manganate.Pinag-aralan ni Wu Wendi et al ang discharge performance ng lithium iron phosphate battery at nickel cobalt manganese ternary battery sa -20 ° C. Napag-alaman na ang discharge capacity ng lithium iron phosphate na baterya sa -20 ° C ay maaari lamang umabot sa 67.38% ng normal na temperatura kapasidad, habang nickel cobalt manganese tatlong Ang baterya ay maaaring umabot sa 70.1%.Nalaman ni Du Xiaoli et al na ang baterya ng lithium manganese oxide ay maaaring umabot sa 83% ng normal na kapasidad ng temperatura sa -20 °C.

※ Mataas na antas ng pagkatunaw ng solvent

Dahil sa pagkakaroon ng mataas na melting point solvent sa electrolyte mixed solvent, ang lagkit ng lithium ion battery electrolyte ay tumataas sa isang mababang temperatura na kapaligiran, at kapag ang temperatura ay masyadong mababa, ang electrolyte solidification phenomenon ay nangyayari, na nagreresulta sa pagbaba sa ang transport rate ng lithium ions sa electrolyte.

※ Lithium ion diffusion rate

Ang diffusion rate ng mga lithium ions sa graphite anode ay binabaan sa isang mababang temperatura na kapaligiran.Pinag-aralan ng Xiang Yu system ang epekto ng graphite anode sa mababang temperatura ng pagdiskarga ng baterya ng lithium-ion, at iminungkahi na ang paglaban sa pag-charge-migration ng baterya ng lithium-ion ay tumataas sa ilalim ng mababang temperatura na kapaligiran, na humahantong sa pagbaba ng pagsasabog ng lithium ion rate sa graphite anode, na nakakaapekto sa mababang temperatura na pagganap ng baterya ng lithium-ion.mahalagang dahilan.

※ Pelikula ng SEI

Sa mababang temperatura na kapaligiran, ang SEI film ng negatibong elektrod ng lithium ion na baterya ay lumapot, at ang pagtaas ng SEI film impedance ay humahantong sa pagbaba sa conduction rate ng lithium ions sa SEI film.Sa wakas, ang baterya ng lithium ion ay sinisingil at pinalabas sa isang mababang temperatura na kapaligiran upang bumuo ng isang polariseysyon upang mabawasan ang kahusayan sa pagsingil at paglabas.

※ T o buod

Sa kasalukuyan, maraming mga kadahilanan ang nakakaapekto sa pagganap ng mababang temperatura ng mga baterya ng lithium ion, tulad ng istraktura ng positibong elektrod, ang rate ng paglipat ng mga lithium ions sa iba't ibang bahagi ng baterya, ang kapal at kemikal na komposisyon ng SEI film, at ang pagpili ng lithium salts at solvents sa electrolyte.

Nililimitahan ng pagganap ng mababang temperatura ang paggamit ng mga baterya ng lithium-ion sa larangan ng mga de-kuryenteng sasakyan, industriya ng militar at matinding kapaligiran.Ang pagbuo ng mga baterya ng lithium-ion na may mahusay na pagganap sa mababang temperatura ay isang kagyat na pangangailangan sa merkado.