Перформансе чврсте литијумске батерије ниске температуре

Солид-статенискотемпературне литијумске батеријепоказују ниске електрохемијске перформансе на ниским температурама.Пуњење литијум-јонске батерије на ниској температури ствара топлоту у хемијској реакцији позитивних и негативних електрода, што доводи до прегревања електроде.Због нестабилности позитивних и негативних електрода на ниским температурама, лако је изазвати реакцију електролита да створи ваздушне мехуриће и таложење литијума, чиме се уништавају електрохемијске перформансе.Због тога је ниска температура неизбежан процес у процесу старења батерије.

Температура пражњења је прениска

Температура пуњења литијум-јонске батерије је прениска на ниској температури, што ће оштетити позитивне и негативне електроде.Када је температура пуњења батерије нижа од собне температуре, позитивна електрода батерије реагује и термички се распада, а гас и топлота се акумулирају у гасу формираном у позитивној електроди, узрокујући ширење ћелије.Ако је температура прениска током пражњења, стубови ће постати нестабилни.Да би се одржала активност негативне електроде и позитивне електроде, батерија се мора непрекидно пунити, стога активни материјал позитивне електроде треба држати у одређеном положају што је више могуће приликом пуњења.

Пропадање капацитета

Капацитет батерије опада брже током циклуса на ниским температурама и има значајан утицај на трајање батерије.Пуњење при ниској температури доводи до прекомерних промена запремине у позитивним и негативним електродама, што заузврат доводи до стварања литијум дендрита и на тај начин утиче на перформансе батерије.Губитак снаге и деградација капацитета током циклуса пуњења/пражњења је такође главни фактор који утиче на век трајања батерије, а разлагање ЛиЦоСиО 2 катоде и ЛиЦоСиО 2 катоде на високим температурама ствара гас и мехуриће заједно са чврстим електролитом, што утиче на трајање батерије.Реакција позитивних и негативних електрода са електролитом на ниској температури ствара мехуриће који дестабилизују позитивне и негативне електроде током циклуса батерије, што доводи до брзог распадања капацитета батерије.

Живот циклуса

Продужење животног века зависи од стања испражњене батерије и концентрације литијум јона током пуњења.Висока концентрација литијум јона ће инхибирати перформансе циклуса батерије, док ће ниска концентрација литијума инхибирати перформансе циклуса батерије.Пошто ће пуњење на ниској температури изазвати бурну реакцију електролита, утичући на реакцију позитивне и негативне електроде, што ће изазвати интеракцију активних супстанци позитивне и негативне електроде, изазивајући тако негативну електроду да реагује и производи велику количину гаса и воде, чиме се повећава топлота батерије.Када је концентрација литијум јона нижа од 0,05%, животни век циклуса је само 2 пута дневно;када је струја пуњења батерије већа од 0,2 А/Ц, систем циклуса може одржавати 8-10 пута дневно, док када је концентрација литијум дендрита нижа од 0,05%, систем циклуса може одржавати 6-7 пута дневно .

Смањене перформансе батерије

На ниским температурама ће доћи до губитка воде у негативној електроди и дијафрагми Ли-јонске батерије, што ће довести до смањења перформанси циклуса и капацитета пуњења батерије;поларизација материјала позитивне електроде ће такође изазвати крхку деформацију материјала негативне електроде, што ће резултирати нестабилношћу решетке и феноменом преноса наелектрисања;испаравање, испаравање, десорпција, емулзификација и таложење електролита такође ће довести до смањења перформанси циклуса батерије.У ЛФП батеријама, активни материјал на површини батерије постепено се смањује како се број пуњења и пражњења повећава, а смањење активног материјала ће довести до смањења капацитета батерије;током процеса пуњења и пражњења, како се број пуњења и пражњења повећава, активни материјал на интерфејсу се поново саставља у чврсту и поуздану структуру батерије, што батерију чини издржљивијом и безбеднијом.


Време поста: 15.11.2022