Motius i solucions de la baixa capacitat de les bateries de liti a l'hivern
Raons per les quals la capacitat de les bateries de liti disminueix a l'hivern
1. La viscositat de l'electròlit augmenta
L'electròlit de les bateries de liti es compon de dissolvents orgànics de carbonat i solut d'hexafluorofosfat de liti. En condicions de baixa temperatura, la viscositat de l'electròlit augmenta i la velocitat de difusió dels ions de liti a l'electròlit es ralenteix, donant lloc a una disminució del rendiment de la bateria.
2. La compatibilitat entre l'electròlit, l'elèctrode negatiu i el separador empitjora: en un entorn de baixa temperatura, la compatibilitat entre l'electròlit, l'elèctrode negatiu i el separador empitjora, cosa que afectarà la transmissió d'ions de liti i el rendiment de la bateria.
2. Reversibilitat reduïda de les substàncies actives
En condicions de baixa temperatura, la reversibilitat del material actiu de les bateries de liti es redueix, la qual cosa significa que l'eficiència de la bateria durant la càrrega i descàrrega es redueix, el que resulta en una reducció de la capacitat de la bateria.
3. Es redueix el sistema de difusió interna del material actiu: en entorns de baixa temperatura, el sistema de difusió interna del material actiu de les bateries d'ions de liti es redueix i la resistència a la transferència de càrrega (Rct) augmenta significativament. Això vol dir que augmenta la resistència al moviment dels ions de liti dins del material actiu, la qual cosa comporta una reducció de la capacitat de la bateria.
4. La resistència del separador de bateries augmenta
El separador de bateries de liti es tornarà més rígid en condicions de baixa temperatura, provocant que la resistència dels ions de liti passi pel separador, cosa que també afectarà el rendiment de la bateria.
5. Disminueix l'estabilitat tèrmica dels components de la bateria
En entorns de baixa temperatura, l'estabilitat tèrmica dels components de la bateria disminueix i la temperatura interna de la bateria és més probable que augmenti. Les temperatures excessivament altes poden afectar negativament el rendiment de la bateria.
6. El liti es precipita de l'elèctrode negatiu: en entorns de baixa temperatura, el liti es precipita seriosament de l'elèctrode negatiu de les bateries d'ions de liti i el liti metàl·lic precipitat reacciona amb l'electròlit i la deposició del producte provoca el gruix del sòlid. interfície d'electròlits (SEI) per augmentar. Això afecta el transport d'ions de liti i el rendiment de la bateria.
7. L'augment de la impedància de dispersió d'ions de liti de les bateries d'ions de liti a baixes temperatures: aquest és un dels factors importants que afecta el rendiment a baixa temperatura de les bateries d'ions de liti. A baixes temperatures, la resistència a la dispersió dels ions de liti a l'electròlit augmenta, la qual cosa fa que la velocitat de transmissió dels ions de liti s'alenteixi, afectant així la capacitat de la bateria.
Solucions
1. Millorar el rendiment a baixa temperatura de l'electròlit Millorant la fórmula i la composició de l'electròlit i reduint la seva viscositat en condicions de baixa temperatura, es pot augmentar la velocitat de difusió dels ions de liti a l'electròlit, millorant així el rendiment de la bateria. Per exemple, es poden utilitzar nous dissolvents orgànics o additius per reduir la viscositat de l'electròlit.
2. Optimitzar l'estructura i la composició de les substàncies actives
En canviar l'estructura i la composició del material actiu, es pot millorar la seva reversibilitat en condicions de baixa temperatura. Per exemple, es poden utilitzar nous tipus de recobriments de material actiu o es pot canviar la mida i la forma de les partícules de material actiu.
3. Millorar el material i l'estructura del diafragma
L'ús de nous materials i estructures de membrana pot millorar la seva suavitat i transpirabilitat en condicions de baixa temperatura, reduint la resistència dels ions de liti que passen pel separador, millorant així el rendiment de la bateria. Per exemple, podeu utilitzar membrana porosa o membrana composta.
4. Reforçar la gestió tèrmica de la bateria
En reforçar la gestió tèrmica de la bateria, la temperatura interna de la bateria es pot mantenir estable i es pot evitar l'impacte del sobreescalfament en el rendiment de la bateria. Per exemple, es pot afegir un dispositiu de dissipació de calor a la bateria o es pot optimitzar el disseny de dissipació de calor de la bateria. A més, la temperatura de funcionament de la bateria també es pot ajustar mitjançant estratègies intel·ligents de control de càrrega i descàrrega. Per exemple, durant el procés de càrrega, la mida i el temps del corrent es controlen per evitar que la temperatura de la bateria sigui massa alta; durant el procés de descàrrega, el treball s'atura de manera oportuna per reduir la temperatura de la bateria. Aquestes mesures poden ajudar a mantenir estable la temperatura dins de la bateria i millorar el rendiment de la bateria.
