Yn lege temperatuer omjouwing, lithium-ion batterij prestaasjes is net ideaal. As meast brûkte lithium-ion-batterijen wurkje by -10 ° C, sille har maksimale lading- en ûntlaadkapasiteit en terminalspanning signifikant wurde fermindere yn ferliking mei normale temperatuer [6], as de ûntladingstemperatuer sakket nei -20 ° C, sil de beskikbere kapasiteit sels wurde fermindere nei 1/3 by keamertemperatuer 25 ° C, doe't de ûntlading temperatuer is leger, guon lithium batterijen kinne net iens opladen en lossen aktiviteiten, it ynfieren fan in "deade batterij" steat.
1, De skaaimerken fan lithium-ion-batterijen by lege temperatueren
(1) Makroskopysk
De karakteristike feroarings fan lithium-ion batterij by lege temperatuer binne as folget: mei de trochgeande fermindering fan temperatuer, de ohmic ferset en de polarisaasje ferset tanimme yn ferskillende graden; De ûntladingsspanning fan lithium-ionbatterij is leger dan dy fan normale temperatuer. By it opladen en ûntladen by lege temperatueren, nimt of falt syn wurkspanning rapper dan by normale temperatuer, wat resulteart yn in signifikante fermindering fan syn maksimale brûkbere kapasiteit en macht.
(2) Mikroskopysk
De prestaasjesferoaringen fan lithium-ion-batterijen by lege temperatueren binne benammen te tankjen oan 'e ynfloed fan' e folgjende wichtige faktoaren. As de ambient temperatuer is leger as -20 ℃, de floeibere electrolyte solidifies, syn viscosity nimt ta skerp, en syn ionyske conductivity nimt ôf. Lithium ion diffusion yn positive en negative elektrodes materialen is stadich; Lithium ion is dreech te desolvate, en syn oerdracht yn SEI film is stadich, en de lading oerdracht impedance nimt ta. It lithium dendriteprobleem is benammen prominint by lege temperatueren.
2, Om de lege temperatuerprestaasjes fan lithium-ion-batterijen op te lossen
Untwerp in nij elektrolytysk floeistofsysteem om te foldwaan oan 'e omjouwing mei lege temperatuer; Ferbetterje de positive en negative elektrodesstruktuer om de oerdracht snelheid te fersnellen en de oerdrachtôfstân te ferkoartjen; Kontrolearje positive en negative solide elektrolytynterface om impedânsje te ferminderjen.
(1) elektrolyt additieven
Yn 't algemien is it gebrûk fan funksjonele tafoegings ien fan' e meast effektive en ekonomyske manieren om de lege temperatuerprestaasjes fan 'e batterij te ferbetterjen en de ideale SEI-film te foarmjen. Op it stuit binne de wichtichste soarten additieven isocyanate-basearre additieven, sulfur-basearre additieven, ionyske floeibere additieven en anorganyske lithium sâlt additieven.
Bygelyks, dimethyl sulfite (DMS) swevel basearre additieven, mei passende ferminderjen aktiviteit, en om't syn reduksje produkten en lithium ion bining is swakker as vinyl sulfate (DTD), alleviating it brûken fan organyske tafoegings sil tanimme de ynterface impedance, te bouwen fan in stabiler en better ionyske conductivity fan de negative elektrodes ynterface film. De sulfitesters fertsjintwurdige troch dimethyl sulfite (DMS) hawwe hege dielektrike konstante en breed wurktemperatuerberik.
(2) It oplosmiddel fan 'e elektrolyt
De tradisjonele lithium-ion-batterijelektrolyt is om 1 mol lithiumhexafluorfosfaat (LiPF6) op te lossen yn in mingd oplosmiddel, lykas EC, PC, VC, DMC, methylethylkarbonaat (EMC) of diethylkarbonaat (DEC), wêrby't de gearstalling fan it solvent, melting punt, dielectric konstante, viscosity en komptabiliteit mei lithium sâlt sil serieus beynfloedzje de wurking temperatuer fan de batterij. Op it stuit is de kommersjele elektrolyt maklik te solidisearjen as se tapast wurde op 'e lege temperatueromjouwing fan -20 ℃ en ûnder, de lege dielektrike konstante makket it lithiumsâlt dreech te dissoziearjen, en de viskositeit is te heech om de ynterne wjerstân fan' e batterij en leech te meitsjen voltage platfoarm. Lithium-ion-batterijen kinne bettere prestaasjes by lege temperatuer hawwe troch it optimalisearjen fan de besteande solventferhâlding, lykas troch it optimalisearjen fan de elektrolytformulering (EC: PC: EMC = 1: 2: 7) sadat TiO2(B) / grafene negative elektrode A hat kapasiteit fan ~240 mA h g-1 by -20 ℃ en 0.1 A g-1 stromdichtheid. Of ûntwikkelje nije lege temperatuer electrolyte solvents. De minne prestaasjes fan lithium-ion-batterijen by lege temperatueren binne benammen relatearre oan 'e stadige desolvaasje fan Li+ tidens it proses fan Li+-ynbêding yn it elektrodemateriaal. Substanzen mei lege binende enerzjy tusken Li+ en solventmolekulen, lykas 1, 3-dioxopentylene (DIOX), kinne wurde selektearre, en nanoskaal lithiumtitanaat wurdt brûkt as it elektrodemateriaal om de batterijtest te sammeljen om te kompensearjen foar de fermindere diffusionskoëffisjint fan 'e elektrodes materiaal by ultra-lege temperatueren, sa as te kommen ta bettere lege-temperatuer prestaasjes.
(3) lithium sâlt
Op it stuit hat it kommersjele LiPF6-ion hege konduktiviteit, hege feiligenseasken yn 'e omjouwing, minne thermyske stabiliteit, en minne gassen lykas HF yn wetterreaksje binne maklik om feiligens gefaren te feroarsaakjen. De bêst elektrolytfilm produsearre troch lithium difluoroxalate borate (LiODFB) is stabyl genôch en hat bettere lege temperatuer prestaasjes en hegere snelheid prestaasjes. Dit is om't LiODFB de foardielen hat fan sawol lithiumdioxalate borate (LiBOB) as LiBF4.
3. Gearfetting
De prestaasjes fan lege temperatuer fan lithium-ion-batterijen sille wurde beynfloede troch in protte aspekten lykas elektrodematerialen en elektrolyten. Wiidweidige ferbettering út meardere perspektiven lykas elektrodes materialen en electrolyte kin befoarderje de tapassing en ûntwikkeling fan lithium-ion batterijen, en it tapassing foarútsjoch fan lithium batterijen is goed, mar de technology moat wurde ûntwikkele en perfeksjonearre yn fierder ûndersyk.
Post tiid: Jul-27-2023