Liitiumakude vähese mahutavuse põhjused ja lahendused talvel
Põhjused, miks liitiumakude võimsus talvel väheneb
1. Elektrolüüdi viskoossus suureneb
Liitiumakude elektrolüüt koosneb karbonaat-orgaanilistest lahustitest ja liitiumheksafluorofosfaadi lahustunud ainest. Madala temperatuuri tingimustes suureneb elektrolüüdi viskoossus ja liitiumioonide difusioonikiirus elektrolüüdis aeglustub, mille tulemusena väheneb aku jõudlus.
Elektrolüüdi, negatiivse elektroodi ja separaatori ühilduvus halveneb: madala temperatuuriga keskkonnas halveneb elektrolüüdi, negatiivse elektroodi ja separaatori vaheline ühilduvus, mis mõjutab liitiumioonide ülekannet ja jõudlust. akust.
2. Toimeainete vähenenud pöörduvus
Madala temperatuuri tingimustes väheneb liitiumakude aktiivmaterjali pöörduvus, mis tähendab, et aku efektiivsus laadimisel ja tühjenemisel väheneb, mille tulemusena väheneb aku mahutavus.
3. Aktiivse materjali sisemine difusioonisüsteem väheneb: Madala temperatuuriga keskkondades väheneb liitium-ioonakude aktiivmaterjali sisemine difusioonisüsteem ja laengu ülekandetakistus (Rct) suureneb oluliselt. See tähendab, et vastupanu liitiumioonide liikumisele aktiivse materjali sees suureneb, mille tulemusena väheneb aku mahtuvus.
4. Aku eraldaja takistus suureneb
Liitiumpatareide eraldaja muutub madala temperatuuri tingimustes jäigemaks, põhjustades liitiumioonide takistuse läbimist separaatorist, mis mõjutab ka aku jõudlust.
5. Aku komponentide termiline stabiilsus väheneb
Madala temperatuuriga keskkondades aku komponentide termiline stabiilsus väheneb ja aku sisetemperatuur tõuseb tõenäolisemalt. Liiga kõrge temperatuur võib aku jõudlust negatiivselt mõjutada.
6. Liitium sadestub negatiivselt elektroodilt: Madala temperatuuriga keskkondades sadestub liitium-ioonakude negatiivselt elektroodilt tõsiselt liitium ja sadestunud metalliline liitium reageerib elektrolüüdiga ning toote sadestumine põhjustab tahke aine paksuse. elektrolüütide liidese (SEI) suurendamiseks. See mõjutab liitiumioonide transporti ja aku jõudlust.
7. Liitiumioonakude liitiumioonakude dispersioonitakistuse suurenemine madalatel temperatuuridel: see on üks olulisi tegureid, mis mõjutab liitiumioonakude madalal temperatuuril toimimist. Madalatel temperatuuridel suureneb liitiumioonide dispersioonitakistus elektrolüüdis, mistõttu liitiumioonide ülekandekiirus aeglustub, mõjutades seega aku mahtuvust.
Lahendused
1. Parandage elektrolüüdi jõudlust madalal temperatuuril
Parandades elektrolüüdi valemit ja koostist ning vähendades selle viskoossust madalatel temperatuuridel, saab suurendada liitiumioonide difusioonikiirust elektrolüüdis, parandades seeläbi aku jõudlust. Näiteks võib elektrolüüdi viskoossuse vähendamiseks kasutada uusi orgaanilisi lahusteid või lisaaineid.
2. Optimeerida toimeainete struktuuri ja koostist
Aktiivse materjali struktuuri ja koostise muutmisega saab parandada selle pöörduvust madala temperatuuri tingimustes. Näiteks saab kasutada uut tüüpi aktiivmaterjali katteid või muuta aktiivmaterjali osakeste suurust ja kuju.
3. Täiustage diafragma materjali ja struktuuri
Uute membraanimaterjalide ja -struktuuride kasutamine võib parandada selle pehmust ja hingavust madalatel temperatuuridel
omadused, vähendades separaatorit läbivate liitiumioonide takistust, parandades seeläbi aku jõudlust. Näiteks võib kasutada poorseid membraane või komposiitmembraane.
4. Tugevdada aku soojusjuhtimist
Aku soojusjuhtimise tugevdamisega saab hoida aku sisetemperatuuri stabiilsena ja vältida ülekuumenemise mõju aku jõudlusele. Näiteks saab akuplokile lisada soojuse hajutamise seadme või optimeerida akuploki soojuse hajumise disaini. Lisaks saab aku töötemperatuuri reguleerida ka intelligentsete laadimise ja tühjenemise juhtimisstrateegiate abil. Näiteks laadimise ajal juhitakse voolu suurust ja aega, et vältida aku liiga kõrget temperatuuri; tühjenemise ajal peatatakse töö õigeaegselt, et aku temperatuuri alandada. Need meetmed aitavad hoida aku temperatuuri stabiilsena ja parandada aku jõudlust.
5. Lisage soojusisolatsiooniseade
Tõhus lahendus on ka soojusisolatsiooniseadme lisamine väljaspool akut. Soojusisolatsiooniseade võib vähendada väliskeskkonna mõju akule ja säilitada aku normaalset töötemperatuuri. Näiteks saab elektrisõidukite liitiumakudesse lisada isolatsioonimaterjale või kütteseadmeid, et parandada nende jõudlust madala temperatuuriga keskkondades.
