แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตั้งแต่เข้าตลาดที่มีชีวิตยาวอัตราส่วนความจุสูงไม่มีผลหน่วยความจำและผลประโยชน์อื่น ๆ การเข้าถึงที่หลากหลายของการใช้งาน. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับอุณหภูมิต่ำมีความจุต่ำผุรุนแรงประสิทธิภาพอัตราการไหลเวียนไม่ดี, การวิเคราะห์ที่ชัดเจนของปรากฏการณ์ของลิเธียม , deintercalating ปัญหาความไม่สมดุลของลิเธียม. กับด้านการประยุกต์ใช้การขยายประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะด้อยกว่าชัดเจนมากขึ้น
มีรายงานว่ามีเพียงประมาณ 31.5% ที่อุณหภูมิห้องเป็น -20 กำลังการผลิตจำหน่าย℃ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน. ลิเธียมไอออนอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ธรรมดาระหว่าง -20 ~ + 55 ℃. อย่างไรก็ตามในการบินและอวกาศ, ทหาร, และสาขาอื่น ๆ ของยานพาหนะไฟฟ้าต้อง แบตเตอรี่สามารถทำงานที่ -40 องศา.] ซีดังนั้นคุณสมบัติที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ
ปัจจัยที่มีผลการดำเนินงานที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
1) ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำความหนืดของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นหรือแม้กระทั่งแข็งตัวบางส่วนส่งผลให้ค่าการนำไฟฟ้าลดลงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
2) ความเข้ากันได้ระหว่างอิเลคโตรไลท์และขั้วบวกและตัวคั่นจะเสื่อมลงในสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ
3) ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำขั้วบวกของลิเธียมไอออนจะตกตะกอนลิเทียมและลิเธียมโลหะที่ตกตะกอนจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์
4) ในสภาวะแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำระบบการแพร่กระจายภายในของวัสดุที่ใช้งานลดลงและความต้านทานการถ่ายเทประจุ (Rct) จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
การอภิปรายเกี่ยวกับปัจจัยชี้ขาดที่มีผลต่อสมรรถนะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีอุณหภูมิต่ำ
ผู้เชี่ยวชาญ 1: อิเล็กโทรไลต์มีอิทธิพลอย่างมากต่อสมรรถนะของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีอุณหภูมิต่ำและ RSEI เป็นตัวต้านทานหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ
ผู้เชี่ยวชาญ II: ปัจจัยหลักที่ จำกัด การทำงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่อยู่ในระดับต่ำที่อุณหภูมิต่ำเพิ่มมากขึ้นในหลี่ +ความต้านทานการแพร่กระจายไม่ใช่ฟิล์ม SEI
ลักษณะอุณหภูมิต่ำของวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
1. ลักษณะอุณหภูมิต่ำของวัสดุขั้วแคโทดโครงสร้าง
โครงสร้างชั้นทั้งสองมีความสามารถในอัตราลิเธียมไอออนเส้นทางการแพร่กระจายมิติที่ไม่มีใครเทียบและมีเสถียรภาพของโครงสร้างของเส้นทางสามมิติเป็นเชิงพาณิชย์ Li-ion วัสดุแคโทดแบตเตอรี่แรก LiCoO สารตัวแทน 2, Li (Co 1-xNi x)O2และ Li (Ni, Co, Mn) O 2เป็นต้น
Xie Xiaohua และอื่น ๆ ที่มี LiCoO 2/ MCMB เป็นวัตถุการวิจัยการทดสอบการจ่ายและการปล่อยอุณหภูมิต่ำลักษณะของพวกเขา
ผลการศึกษาพบว่าในขณะที่อุณหภูมิลดลงแพลตฟอร์มจำหน่ายลดลงจาก 3.762V (0 ℃) เพื่อ 3.207V (-30 ℃) ความจุของแบตเตอรี่รวมลดลงจาก 78.98mA · h (0 ℃) เพื่อ 68.55mA ·ชั่วโมง (-30 ℃)
2. ลักษณะอุณหภูมิต่ำของวัสดุโครงสร้างของสปิเนลแคโทด
โครงสร้างของ Spinel LiMn 2O4วัสดุอิเล็คโทรดบวกเพราะไม่มีองค์ประกอบ Co มีข้อได้เปรียบของต้นทุนต่ำและไม่มีความเป็นพิษอย่างไรก็ตามสถานะของ Mn valence เป็นตัวแปรและ Mn 3+ผลกระทบ Jahn-Teller นำไปสู่ความไม่แน่นอนของโครงสร้างและการย้อนกลับที่ไม่ดีของชิ้นส่วนนี้ Peng Zhengshun et al. วิธีการเตรียมที่แตกต่างกันสำหรับ LiMn 2O4สมบัติทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุอิเล็คโทรดบวกมีอิทธิพลอย่างมากโดยการใช้ Rct เป็นตัวอย่าง: การสังเคราะห์ด้วยลิเธียมโดยใช้วิธีของแข็งที่อุณหภูมิสูง 2O4Rct สูงกว่าที่สังเคราะห์ขึ้นโดยวิธีโซลเจลและปรากฏการณ์นี้ยังสะท้อนให้เห็นถึงสัมประสิทธิ์การแพร่ของลิเธียมไอออนด้วยเหตุนี้จึงมีสาเหตุมาจากอิทธิพลของวิธีการสังเคราะห์ที่แตกต่างกันในความเค็มและสัณฐานวิทยาของผลิตภัณฑ์
3. อุณหภูมิต่ำสุดของวัสดุแคโทดฟอสฟอรัส
LiFePO 4ร่วมกันเนื่องจากเสถียรภาพที่ดีเยี่ยมมิติและการรักษาความปลอดภัยและวัสดุที่ประกอบไปด้วยกลายเป็นแบตเตอรี่พลังงานหลักวัสดุแคโทด. Gu Jie, ฯลฯ นอกจากนี้ยังในการศึกษาของอุณหภูมิต่ำ LiFePO 4ในระหว่างการชาร์จและพฤติกรรมการปฏิบัติพบว่ามีประสิทธิภาพ Coulombic ลดลงจาก 100 ℃% 55 ตามลำดับถึง 64% ที่ 96% และที่ 0 องศา] C -20 ℃. แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงจากการปล่อย 3.11V ที่ 55 ℃ถึง -20 ℃เมื่อ 2.62V Xing และคณะใช้ nanocarbon เพื่อ LiFePO 4การปรับเปลี่ยนพบว่าหลังจากที่เพิ่มตัวนำนาโนคาร์บอน LiFePO 4สมรรถนะทางเคมีไฟฟ้ามีความไวต่ออุณหภูมิน้อยลงและมีการปรับปรุงสมรรถนะของอุณหภูมิต่ำ LiFePO หลังการดัดแปลง 4แรงดันไฟฟ้าจำหน่ายลดลงจาก 3.40V เพื่อ 3.09V ที่อุณหภูมิ 25 องศา] C ที่ -25 ℃, ลดลงเพียง 9.12%. และที่ที่มีประสิทธิภาพ -25 ℃ถือเป็น 57.3% สูงกว่าตัวแทนสื่อกระแสไฟฟ้ามีไม่มี nanocarbon 53.4 % เมื่อเร็ว ๆ นี้ LiMnPO 4ได้กระตุ้นความสนใจของผู้คนจากผลการวิจัยพบว่า LiMnPO 4มีศักยภาพสูง (4.1V) มลพิษไม่มีราคาต่ำกำลังการผลิตเฉพาะ (170mAh / g) และอื่น ๆ อย่างไรก็ตามเนื่องจาก LiMnPO 4กว่า LiFePO 4การนำไอออนิกลดลงดังนั้นในทางปฏิบัติมักใช้แทน Mn กับ Fe ในรูป LiMn 0.8เฟ 0.2PO 4สารละลายของแข็ง
ย่อ
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับการตอบรับเป็นอย่างดีเมื่อเร็ว ๆ นี้และมีข้อสงสัยมากมายเกี่ยวกับความปลอดภัยของแบตเตอรี่และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่การวิจัยเกี่ยวกับอุณหภูมิของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่เน้นปัญหาการลดทอนความสามารถเมื่อใช้งานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงด้วยการปรับปรุงมาตรฐานการใช้งานอย่างต่อเนื่อง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความเข้มงวดมากขึ้นและมีความจำเป็นที่จะต้องขยายช่วงอุณหภูมิในการทำงานและปรับปรุงสมรรถนะในอุณหภูมิต่ำ
