Түбән температура шартларында литий-ион аккумуляторы идеаль түгел.Гадәттә кулланылган литий-ион батарейкалары -10 ° C эшләгәндә, аларның максималь корылмасы һәм агызу сыйфаты һәм терминал көчәнеше гадәти температура белән чагыштырганда сизелерлек кимиячәк, агызу температурасы -20 ° C ка төшкәч, булган сыйдырышлык булачак хәтта 25 ° C бүлмә температурасында 1/3 кадәр киметелә, агызу температурасы түбән булганда, кайбер литий батарейкалар хәтта зарядка ясый алмыйлар, "үлгән батарея" хәленә керәләр.
1, түбән температурада литий-ион батарейкаларының характеристикалары
(1) Макроскопик
Түбән температурада литий-ион аккумуляторының характеристик үзгәреше түбәндәгечә: температураның өзлексез кимүе, охмик каршылык һәм поляризация каршылыгы төрле дәрәҗәләрдә арта;Литий-ион аккумуляторының агызу көчәнеше гадәти температурадан түбән.Түбән температурада зарядка ясаганда һәм зарядка ясаганда, аның эш көчәнеше гадәти температурага караганда тизрәк күтәрелә яки төшә, нәтиҗәдә куллану максималь көче һәм көче сизелерлек кими.
2) Микроскопик
Түбән температурада литий-ион батарейкаларының эш үзгәреше, нигездә, түбәндәге мөһим факторларның йогынтысы белән бәйле.Әйләнә-тирә температура -20 thanдан түбән булганда, сыек электролит каты була, аның ябышлыгы кискен арта, һәм ион үткәрүчәнлеге кими.Позитив һәм тискәре электрод материалларында литий ион диффузиясе әкрен;Литий ионын эретү авыр, һәм аның SEI фильмында тапшыруы әкрен бара, һәм корылма күчерү импедансы арта.Литий дендрит проблемасы түбән температурада аеруча күренеп тора.
2, литий-ион батарейкаларының түбән температурасын чишү өчен
Түбән температура мохитен канәгатьләндерү өчен яңа электролитик сыеклык системасын проектлау;Тапшыру тизлеген тизләтү һәм тапшыру арасын кыскарту өчен уңай һәм тискәре электрод структурасын яхшырту;Импедансны киметү өчен уңай һәм тискәре каты электролит интерфейсын контрольдә тоту.
(1) электролит өстәмәләре
Гомумән, функциональ өстәмәләр куллану - батарейканың түбән температурасын яхшырту һәм идеаль SEI пленкасын формалаштыру өчен иң эффектив һәм экономияле ысулларның берсе.Хәзерге вакытта өстәмәләрнең төп төрләре - изосянат нигезендәге өстәмәләр, күкерт нигезендәге өстәмәләр, ионлы сыеклык өстәмәләре һәм органик булмаган литий тоз өстәмәләре.
Мәсәлән, диметил сульфит (DMS) күкерт нигезендәге өстәмәләр, тиешле киметү активлыгы белән, һәм аны киметү продуктлары һәм литий ион бәйләнеше винил сульфатыннан (DTD) көчсезрәк булганга, органик кушылмалар куллануны җиңеләйтү интерфейс импедансын арттырачак, a төзү өчен. тискәре электрод интерфейс пленкасының тотрыклырак һәм яхшырак ион үткәрүчәнлеге.Диметил сульфит (DMS) белән күрсәтелгән сульфит эфирлары югары диэлектрик даими һәм киң эш температурасы диапазонына ия.
2) Электролитның эретүчесе
Традицион литий-ион аккумуляторы электролиты - 1 мол литий гексафлорофосфатны (LiPF6) EC, PC, VC, DMC, метил этил карбонаты (EMC) яки диэтил карбонат (DEC) катнаш эретүчегә эретү. эретүче, эретү ноктасы, диэлектрик даими, ябышлык һәм литий тозы белән туры килү батареяның эш температурасына җитди йогынты ясаячак.Хәзерге вакытта, коммерция электролит -20 below һәм түбән температурада кулланылганда ныгыту җиңел, түбән диэлектрик тотрыклы литий тозын аеруны кыенлаштыра, һәм ябышлык бик югары, батарейканың эчке каршылыгы һәм түбән булуы өчен. көчәнеш платформасы.Литий-ион батарейкалары булган эретү коэффициентын оптимальләштереп, түбән температурада яхшырак булырга мөмкин, мәсәлән, электролит формуласын оптимизацияләү (EC: PC: EMC = 1: 2: 7), шулай итеп TiO2 (B) / графен тискәре электрод A булганда. сыйдырышлыгы ~ 240 mA h g-1 -20 at һәм 0,1 A g-1 ток тыгызлыгы.Яисә яңа түбән температуралы электролит эреткечләрен эшләгез.Литий-ион батарейкаларының түбән температурада начар эшләве, нигездә, Li + электрод материалына урнаштыру процессында әкрен дезолизация белән бәйле.Li + белән эретүче молекулалар арасында түбән бәйләүче энергия булган матдәләр сайланырга мөмкин, мәсәлән, 1, 3-диоксопентилен (DIOX), һәм наноскаль литий титанаты электрод материалы буларак батарея сынавын җыю өчен кулланыла, диффузия коэффициентының кимүен компенсацияләү өчен. ультра-түбән температурада электрод материалы, түбән температураның яхшырак эшләвенә ирешү өчен.
(3) литий тозы
Хәзерге вакытта коммерция LiPF6 ионы югары үткәрүчәнлеккә, әйләнә-тирәдә дымның югары таләпләренә, начар җылылык тотрыклылыгына ия, һәм су реакциясендә HF кебек начар газлар куркынычсызлыкка китерә.Литий дифлороксалат борат (LiODFB) җитештергән каты электролит пленкасы җитәрлек тотрыклы һәм түбән температура күрсәткечләренә һәм югары күрсәткечләргә ия.Чөнки LiODFB литий диоксалат боратының (LiBOB) һәм LiBF4 өстенлекләренә ия.
3. Аннотация
Литий-ион батарейкаларының түбән температурасы эффективлыгы электрод материаллары һәм электролитлар кебек күп якларга тәэсир итәчәк.Электрод материаллары һәм электролит кебек төрле күзлектән комплекслы камилләштерү литий-ион батарейкаларын куллануга һәм үстерүгә ярдәм итә ала, һәм литий батарейкаларын куллану перспективасы яхшы, ләкин технологияне алга таба тикшерүдә камилләштерергә кирәк.
Пост вакыты: 27-2023 июль