In un ambiente di bassa temperatura, u rendiment di a batteria di lithium-ion ùn hè micca ideale.Quandu e batterie di lithium-ion d'usu cumuni travaglianu à -10 ° C, a so capacità massima di carica è di scaricamentu è a tensione di u terminal serà significativamente ridutta cumparatu cù a temperatura normale [6], quandu a temperatura di scaricamentu scende à -20 ° C, a capacità dispunibule serà. ancu esse ridutta à 1/3 à a temperatura di l'ambienti 25 ° C, quandu a temperatura di scaricamentu hè più bassu, alcune batterie di lithium ùn ponu ancu carica è attività di scaricamentu, entre in un statu di "batteria morta".
1, e caratteristiche di batterie lithium-ion à bassu temperature
(1) Macroscopica
I cambiamenti caratteristici di a bateria di lithium-ion à a bassa temperatura sò i seguenti: cù a diminuzione cuntinua di a temperatura, a resistenza ohmica è a resistenza di polarizazione aumentanu in diversi gradi;A tensione di scaricamentu di a bateria di lithium-ion hè più bassa di quella di a temperatura normale.Quandu si carica è si scarica à bassa temperatura, a so tensione operativa aumenta o scende più veloce di quella à a temperatura normale, risultatu in una diminuzione significativa di a so capacità massima utilizzabile è u putere.
(2) Microscopically
I cambiamenti di prestazione di e batterie di lithium-ion à bassa temperatura sò principalmente per l'influenza di i seguenti fatturi impurtanti.Quandu a temperatura di l'ambienti hè più bassa di -20 ℃, l'elettrolitu liquidu si solidifica, a so viscosità aumenta bruscamente, è a so conduttività ionica diminuisce.A diffusione di ioni di litiu in materiali elettrodi pusitivi è negativi hè lenta;Lithium ion hè difficiule di desolvate, è a so trasmissioni in film SEI hè lenta, è l'impedenza di trasferimentu di carica aumenta.U prublema di dendrite di lithium hè soprattuttu prominente à bassa temperatura.
2, Per risolve u rendiment di bassa temperatura di e batterie di lithium-ion
Cuncepisce un novu sistema di liquidu elettroliticu per scuntrà l'ambiente di bassa temperatura;Migliurà a struttura di l'elettrodu pusitivu è negativu per accelerà a velocità di trasmissione è accurtà a distanza di trasmissione;Cuntrolla l'interfaccia di elettroliti solidi pusitivi è negativi per riduce l'impedenza.
(1) additivi elettroliti
In generale, l'usu di l'additivi funziunali hè unu di i modi più efficaci è ecunomichi per migliurà u rendiment di a bassa temperatura di a bateria è aiutanu à furmà u film SEI ideale.Attualmente, i tipi principali di additivi sò l'additivi basati nantu à l'isocyanate, l'additivi basati nantu à u zolfo, l'additivi liquidi ionici è l'additivi inorganici di lithium sale.
Per esempiu, dimethyl sulfite (DMS) additivi basati sulfuru, cù attività riduzzione adattata, è perchè i so prudutti di riduzzione è u ligame di ioni di litiu hè più debule di sulfatu di vinile (DTD), alleviate l'usu di additivi organici aumenterà l'impedenza di l'interfaccia, per custruisce un Conduttività ionica più stabile è megliu di u filmu di l'interfaccia di l'elettrodu negativu.L'esteri sulfiti rapprisintati da dimethyl sulfite (DMS) anu una alta constante dielettrica è una larga gamma di temperatura operativa.
(2) U solvente di l'elettrolitu
L'elettrolitu tradiziunale di a bateria di lithium-ion hè di dissolve 1 mol di hexafluorophosphate di lithium (LiPF6) in un solvente mistu, cum'è EC, PC, VC, DMC, metil ethyl carbonate (EMC) o diethyl carbonate (DEC), induve a cumpusizioni di u solvente, u puntu di fusione, a constante dielettrica, a viscosità è a cumpatibilità cù u salinu di lithium affettanu seriamente a temperatura di u funziunamentu di a bateria.Attualmente, l'elettrolitu cummerciale hè faciule da solidificà quandu hè appiicatu à l'ambienti di a bassa temperatura di -20 ℃ è sottu, a bassa constante dielettrica rende u salitu di litiu difficiuli di dissociate, è a viscosità hè troppu alta per fà a resistenza interna di a batteria è bassa. piattaforma di tensione.E batterie di lithium-ion ponu avè un rendimentu megliu à bassa temperatura ottimizendu u rapportu di solvente esistente, cum'è ottimisendu a formulazione elettrolitica (EC:PC:EMC = 1:2:7) in modu chì l'elettrodu negativu TiO2(B) / graphene hà A. capacità di ~ 240 mA h g-1 à -20 ℃ è 0,1 A densità di corrente g-1.O sviluppà novi solventi elettroliti à bassa temperatura.U poviru rendimentu di e batterie di lithium-ion à bassa temperatura hè principalmente ligatu à a lenta desolvazione di Li+ durante u prucessu di incrustazione di Li+ in u materiale di l'elettrodu.Sustanze cù bassa energia di ubligatoriu trà Li + è molécule di solventi, cum'è 1, 3-dioxopentylene (DIOX), ponu esse selezziunati, è u titanatu di lithium nanoscala hè utilizatu cum'è materiale di l'elettrodu per assemble a prova di batteria per cumpensà u coefficient di diffusione ridutta di u materiale elettrodu à temperature ultra-bassa, in modu à ghjunghje sin'à un megliu rendimentu à bassa temperatura.
(3) sali di litiu
Attualmente, l'ioni LiPF6 cummirciali hà una alta conductività, un altu requisitu di umidità in l'ambiente, una stabilità termale povera, è i gasi cattivi cum'è l'HF in a reazione di l'acqua sò faciuli per causà periculi di sicurezza.U film elettrolitu solidu pruduciutu da lithium difluoroxalate borate (LiODFB) hè abbastanza stabile è hà megliu prestazioni à bassa temperatura è rendimentu più altu.Questu hè chì LiODFB hà i vantaghji di u lithium dioxalate borate (LiBOB) è LiBF4.
3. Riassuntu
U rendiment à bassa temperatura di e batterie di lithium-ion serà affettatu da parechji aspetti, cum'è i materiali di l'elettrodi è l'elettroliti.A migliione cumpleta da parechje perspettiva cum'è i materiali di l'elettrodu è l'elettroliti ponu prumove l'applicazione è u sviluppu di batterie di lithium-ion, è a pruspettiva di l'applicazione di batterie di lithium hè bona, ma a tecnulugia deve esse sviluppata è perfezionata in più ricerca.
Tempu di post: Jul-27-2023