A lítium akkumulátorok alacsony kapacitásának okai és megoldásai télen
Okok, amelyek miatt a lítium akkumulátorok kapacitása télen csökken
1. Az elektrolit viszkozitása nő
A lítium akkumulátorok elektrolitja szerves karbonát oldószerekből és lítium-hexafluor-foszfát oldott anyagból áll. Alacsony hőmérsékleti körülmények között az elektrolit viszkozitása megnő, és az elektrolitban lévő lítium-ionok diffúziós sebessége lelassul, ami az akkumulátor teljesítményének csökkenését eredményezi.
Az elektrolit, a negatív elektróda és a szeparátor kompatibilitása romlik: Alacsony hőmérsékletű környezetben az elektrolit, a negatív elektróda és a szeparátor közötti kompatibilitás romlik, ami befolyásolja a lítium-ionok átvitelét és a teljesítményt. az akkumulátorról.
2. A hatóanyagok csökkent reverzibilitása
Alacsony hőmérsékleti viszonyok között a lítium akkumulátorok aktív anyagának reverzibilitása csökken, ami azt jelenti, hogy az akkumulátor hatékonysága a töltés és kisütés során csökken, ami az akkumulátor kapacitásának csökkenését eredményezi.
3. Csökken az aktív anyag belső diffúziós rendszere: Alacsony hőmérsékletű környezetben a lítium-ion akkumulátorok aktív anyagának belső diffúziós rendszere csökken, a töltésátviteli ellenállás (Rct) jelentősen megnő. Ez azt jelenti, hogy az aktív anyagon belüli lítium-ionok mozgásával szembeni ellenállás nő, ami az akkumulátor kapacitásának csökkenését eredményezi.
4. Az akkumulátorleválasztó ellenállása megnő
A lítium akkumulátorok szeparátora alacsony hőmérsékleten merevebbé válik, ami miatt a lítium-ionok ellenállása áthalad a szeparátoron, ami szintén befolyásolja az akkumulátor teljesítményét.
5. Csökken az akkumulátor alkatrészeinek hőstabilitása
Alacsony hőmérsékletű környezetben az akkumulátor alkatrészeinek hőstabilitása csökken, és az akkumulátor belső hőmérséklete nagyobb valószínűséggel emelkedik. A túl magas hőmérséklet negatívan befolyásolhatja az akkumulátor teljesítményét.
6. A lítium kicsapódik a negatív elektródáról: Alacsony hőmérsékletű környezetben a lítium-ion akkumulátorok negatív elektródájáról komolyan kicsapódik a lítium, és a kivált fémlítium reakcióba lép az elektrolittal, és a termék lerakódása a szilárd anyag vastagságát okozza. elektrolit interfész (SEI) növelése érdekében. Ez befolyásolja a lítium-ionok szállítását és az akkumulátor teljesítményét.
7. A lítium-ion akkumulátorok lítium-ion diszperziós impedanciájának növekedése alacsony hőmérsékleten: Ez az egyik fontos tényező, amely befolyásolja a lítium-ion akkumulátorok alacsony hőmérsékletű teljesítményét. Alacsony hőmérsékleten megnő a lítium-ionok diszperziós ellenállása az elektrolitban, aminek következtében a lítium-ionok átviteli sebessége lelassul, így befolyásolja az akkumulátor kapacitását.
Megoldások
1. Javítsa az elektrolit teljesítményét alacsony hőmérsékleten
Az elektrolit képletének és összetételének javításával, valamint viszkozitásának alacsony hőmérsékleten történő csökkentésével növelhető a lítium-ionok diffúziós sebessége az elektrolitban, javítva ezzel az akkumulátor teljesítményét. Például új szerves oldószerek, vagy adalékok használhatók az elektrolit viszkozitásának csökkentésére.
2. Optimalizálja a hatóanyagok szerkezetét és összetételét
Az aktív anyag szerkezetének és összetételének megváltoztatásával javítható annak reverzibilitása alacsony hőmérsékleti körülmények között. Például új típusú aktív anyag bevonatok használhatók, vagy az aktív anyag részecskék mérete és alakja megváltoztatható.
3. Javítsa a membrán anyagát és szerkezetét
Az új membránanyagok és szerkezetek használata javíthatja lágyságát és légáteresztő képességét alacsony hőmérsékleti körülmények között
tulajdonságai, csökkentve a szeparátoron áthaladó lítium-ionok ellenállását, ezáltal javítva az akkumulátor teljesítményét. Például porózus membránok vagy kompozit membránok használhatók.
4. Erősítse meg az akkumulátor hőkezelését
Az akkumulátor hőkezelésének megerősítésével az akkumulátor belső hőmérséklete stabilan tartható, és elkerülhető a túlmelegedés hatása az akkumulátor teljesítményére. Például egy hőleadó berendezés hozzáadható az akkumulátorcsomaghoz, vagy optimalizálható az akkumulátorcsomag hőelvezetési kialakítása. Ezenkívül az akkumulátor üzemi hőmérséklete is beállítható intelligens töltési és kisütési vezérlési stratégiákkal. Például a töltési folyamat során az áram nagyságát és idejét szabályozzák, hogy elkerüljék az akkumulátor túl magas hőmérsékletét; a kisütési folyamat során a munkát időben leállítják az akkumulátor hőmérsékletének csökkentése érdekében. Ezek az intézkedések segíthetnek stabilan tartani az akkumulátor belsejében a hőmérsékletet és javítani az akkumulátor teljesítményét.
5. Hőszigetelő eszköz hozzáadása
Hatékony megoldás az akkumulátoron kívüli hőszigetelő berendezés felszerelése is. A hőszigetelő eszköz csökkentheti a külső környezet akkumulátorra gyakorolt hatását, és fenntarthatja az akkumulátor normál üzemi hőmérsékletét. Például szigetelő anyagok vagy fűtőberendezések adhatók az elektromos járművek lítium akkumulátorcsomagjaihoz, hogy javítsák azok teljesítményét alacsony hőmérsékletű környezetben.
