Cù u rapidu sviluppu di i veiculi elettrici in u mondu sanu, a dimensione di u mercatu di i veiculi elettrici hà righjuntu $ 1 trilione in 2020 è cuntinuerà à cresce à un ritmu di più di 20% annu in u futuru.Dunque, i veiculi elettrichi cum'è un modu maiò di trasportu, i requisiti di prestazione per e batterie di putenza seranu sempre più alti, è l'impattu di a decadenza di a batteria nantu à u rendiment di a bateria di energia in ambienti à bassa temperatura ùn deve esse ignoratu.I mutivi principali di decadimentu batterie in ambienti bassu-temperature sò: Prima, a bassa temperatura affetta a piccula resistenza interna di a bateria, l'area di diffusione termale hè grande, è a resistenza interna di a bateria aumenta.Siconda, a bateria in l'internu è fora di a capacità di trasferimentu di carica hè povira, a deformazione di a bateria serà quandu a polarizazione locale irreversibile.Terzu, a bassa temperatura di u muvimentu molekulari di l'elettroliti hè lentu è difficiuli di sparghje in u tempu quandu a temperatura aumenta.Per quessa, a decadenza di a bateria à bassa temperatura hè seriu, risultatu in una seria degradazione di u rendiment di a batteria.
1 、 U statutu di a tecnulugia di bateria bassu temperatura
I requisiti di prestazione tecnicu è materiale di e batterie di lithium-ion preparate à basse temperature sò elevati.A degradazione seria di u funziunamentu di a batteria di lithium-ion in un ambiente di bassa temperatura hè duvuta à l'aumentu di a resistenza interna, chì porta à a difficultà di diffusione di l'elettroliti è a vita di u ciculu di a cellula accurtata.Dunque, a ricerca nantu à a tecnulugia di a bateria di u putere di bassa temperatura hà fattu qualchì prugressu in l'ultimi anni.Batterie tradiziunali di lithium-ion d'alta temperatura anu un poveru rendiment à alta temperatura, è a so prestazione hè sempre inestabile in cundizioni di bassa temperatura;grande vulume di cellula bassu-temperatur, bassu capacità, è poviru performance ciclu di bassa temperatura;a polarizazione hè significativamente più forte à a temperatura bassa chì à a temperatura alta;l'aumentu di a viscosità di l'elettroliti à a bassa temperatura porta à una riduzzione di u numeru di ciculi di carica / scaricamentu;a sicurezza ridutta di e cellule è a vita di a bateria ridutta à bassa temperatura;e prestazioni ridotte in usu à bassa temperatura.Inoltre, a corta vita di u ciclu di a bateria à a bassa temperatura è i risichi di sicurezza di e cellule di bassa temperatura anu presentatu novi esigenze per a sicurità di e batterie di putere.Per quessa, u sviluppu di stadda, sicuru, affidabili è longa-vita materiali batterie putenza per ambienti bassu-temperature hè u focu di a ricerca in batterie lithium-ion di bassa temperatura.Attualmente, ci sò parechji materiali di batterie di lithium-ion à bassa temperatura: (1) materiali di l'anodu di lithium metal: lithium metal hè largamente utilizatu in i veiculi elettrichi per via di a so alta stabilità chimica, alta conduttività elettrica è prestazioni di carica è scaricamentu à bassa temperatura;(2) i materiali di l'anodu di carbone sò largamente usati in i veiculi elettrichi per via di a so bona resistenza à u calore, u rendiment di u ciculu di a bassa temperatura, a bassa conductività elettrica è a vita di u ciclu di a bassa temperatura à bassa temperatura;(3) i materiali di l'anodu di carbonu sò largamente usati in i veiculi elettrici per via di a so bona resistenza à u calore, u rendiment di u ciculu di a bassa temperatura, a bassa conduttività elettrica è a vita di u ciculu di a bassa temperatura.in;(3) l'elettroliti organici anu un bonu rendimentu à bassa temperatura;(4) elettroliti polimeru: catene moleculari di polimeru sò relativamente brevi è anu alta affinità;(5) materiali inorganici: i polimeri inorganici anu boni parametri di prestazione (conduttività) è una bona cumpatibilità trà l'attività elettrolitica;(6) l'ossidi di metalli sò menu;(7) materiali inorganici: polimeri inorganici, etc.
2 、 L'effettu di l'ambiente di bassa temperatura nantu à a batteria di lithium
U ciclu di vita di e batterie di lithium dipende principarmenti da u prucessu di scaricamentu, mentri a bassa temperatura hè un fattore chì hà un impattu maiò in a vita di i prudutti di lithium.Di solitu, sottu à l'ambienti di bassa temperatura, a superficia di a batteria subirà un cambiamentu di fase chì causanu danni à a struttura di a superficia, accumpagnata da a capacità è a riduzzione di a capacità di e cellule.In cundizioni di temperatura alta, u gasu hè generatu in a cellula, chì accelerà a diffusione termale;sottu bassa temperatura, u gasu ùn pò esse scaricatu in u tempu, accelerà u cambiamentu di fase di u liquidu di a bateria;più bassu hè a temperatura, u più gasu hè generatu è più lento u cambiamentu di fase di u liquidu di a bateria.Per quessa, u cambiamentu di materiale internu di a bateria hè più drasticu è cumplessu sottu a bassa temperatura, è hè più faciule per generà gasi è solidi in u materiale di a bateria;à u listessu tempu, a bassa temperatura hà da purtà à una seria di riazzioni distruttivi, cum'è a rottura di ligami chimichi irreversibili à l'interfaccia trà u materiale di catodu è l'elettroliti;purterà ancu à a riduzzione di l'auto-assemblea di l'elettroliti è a vita di u ciclu;a capacità di trasferimentu di carica di lithium ion à l'elettrolitu serà ridutta;u prucessu di carica è scaricamentu pruvucarà una seria di reazzioni in catena cum'è u fenomenu di polarizazione durante u trasferimentu di carica di ioni di litiu, a decadenza di a capacità di a bateria è a liberazione di stress internu, chì afecta a vita di u ciclu è a densità energetica di e batterie di lithium è altre funzioni.A più bassa a temperatura à a bassa temperatura, u più intensu è cumplessu e diverse reazzioni distruttive cum'è a reazione redox nantu à a superficia di a batteria, a diffusione termale, u cambiamentu di fase in a cellula è ancu a distruzzione cumpleta, à u turnu, innescà una seria di reazzioni in catena cum'è l'elettroliti. auto-assemblea, u più lenta a vitezza di reazzione, u più seriu u decadimentu di capacità batterie, è u più poviru a capacità di migrazione di carica di lithium ion à alta temperatura.
3、 Temperature bassu nantu à u prugressu di e prospettive di ricerca di tecnulugia di batterie di lithium
In l'ambienti di a bassa temperatura, a sicurità, a vita di u ciclu è a stabilità di a temperatura di a cellula di a bateria seranu affettate, è l'impattu di a bassa temperatura nantu à a vita di e batterie di lithium ùn pò esse ignoratu.Attualmente, a ricerca è u sviluppu di a tecnulugia di a bateria di energia à bassa temperatura cù u diafragma, l'elettroliti, i materiali elettrodi pusitivi è negativi è altri metudi anu fattu qualchì prugressu.In u futuru, u sviluppu di a tecnulugia di batterie di lithium-bassa temperatura deve esse migliuratu da i seguenti aspetti: (1) u sviluppu di u sistema di materiale di batterie di lithium cù alta densità d'energia, longa vita, attenuazione bassu, taglia chjuca è prezzu bassu à bassa temperatura. ;(2) migliuramentu cuntinuu di u cuntrollu di a resistenza interna di a batteria attraversu u disignu strutturale è a tecnulugia di preparazione di materiale;(3) in u sviluppu di high-capacità, sistemu batterie di lithium low-cost, attenzioni deve esse pagatu à additivi electrolyte, lithium ion e interfaccia anode è cathode è materiale attivu internu è altri fattori chjave influenza;(4) migliurà u rendiment di u ciclu di a batteria (carica è scarica energia specifica), a stabilità termica di a batteria in ambienti à bassa temperatura, a sicurità di e batterie di lithium in ambienti à bassa temperatura è altre direzzione di sviluppu di tecnulugia di batterie;(5) sviluppà un altu rendimentu di sicurità, altu costu è solu suluzioni di u sistema di batterie di putenza à pocu costu in cundizioni di bassa temperatura;(6) sviluppà i prudutti batterie-bassa temperatura-riguardanti è prumove a so applicazione;(7) Sviluppà materiali di batterie resistenti à bassa temperatura è tecnulugia di u dispusitivu.
Di sicuru, in più di e direzzione di ricerca sopra, ci sò ancu parechje direzzione di ricerca per migliurà ulteriormente u rendiment di a batteria in cundizioni di bassa temperatura, migliurà a densità energetica di e batterie à bassa temperatura, riduce a degradazione di a batteria in ambienti di bassa temperatura, allargà a vita di a batteria è altre ricerche. prugressu;ma u prublema più impurtante hè quantu à ghjunghje sin'à altu rendiment, high safety, low cost, high range, long life and low cost commercialization of batteries under low temperature conditions is the current A ricerca ci vole à fucalizza nantu à sfondate è risolve u prublema.
Tempu di post: 22-Nov-2022