بطاريات ليثيوم أيون مع كثافة الطاقة العالية، وانخفاض التفريغ الذاتي، وارتفاع انتاج التيار الكهربائي، ومزايا دورة حياة طويلة وليس له تأثير الذاكرة، وتحتل معظم السوق مع الهواتف النقالة، أجهزة الكمبيوتر المحمولة، والكاميرات الرقمية، وممثل من منتجات الالكترونيات الاستهلاكية في مجال في الوقت الحاضر ، فإن تطبيق بطاريات الليثيوم - أيون في الأدوات الكهربائية والدراجات الكهربائية وغيرها من المجالات أظهر أيضًا تقدمًا هندسيًا.
مع التطور السريع لبطاريات ليثيوم أيون في السيارات الكهربائية والتطبيقات العسكرية، أوجه القصور في أداء درجات الحرارة المنخفضة لا تستطيع ان تلبي بيئات خاصة أو البرد الشديد أصبح أيضا واضحا على نحو متزايد. وفي درجات حرارة منخفضة، فإن القدرة على التصريف الفعلي للبطارية ليثيوم أيون وطاقة التفريغ تكون فعالة هناك انخفاض كبير ، ويكاد يكون من المستحيل شحنه في البيئة أقل من -10 درجة مئوية ، مما يقيد بشدة تطبيق بطاريات أيونات الليثيوم.
العوامل التي تؤثر على انخفاض درجة حرارة أداء بطاريات الليثيوم أيون
بطارية ليثيوم أيون المواد القطب الموجب، مواد القطب السالب، فاصل، وهو تكوين بالكهرباء. في بيئة درجة حرارة منخفضة، وهناك بطارية ليثيوم أيون خلال التفريغ قطرات، والقدرة على التصريف منخفضة، وقدرة سريعة التلاشي، وسوء خصائص الأداء المعدل. تقييد بطارية ليثيوم أيون منخفضة العوامل الرئيسية للأداء هي كما يلي:
هيكل إلكترود موجب
هيكل ثلاثي الأبعاد من المواد الكاثود يحد من معدل انتشار أيونات الليثيوم، تحت تأثير درجات الحرارة المنخفضة على وجه الخصوص. وتشمل المواد بطارية ليثيوم أيون الكاثود الفوسفات والحديد والليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز المواد ثلاثية، وأكسيد الليثيوم المنغنيز والليثيوم أكسيد الكوبالت تسويق، أيضا يتضمن الجهد العالي المواد الكاثود في مرحلة التطوير، مثل الليثيوم والنيكل أكسيد المنغنيز والحديد ليثيوم فوسفات المنغنيز، والليثيوم الفاناديوم الفوسفات، الخ المواد الكاثود مختلفة جود مختلف الهياكل ثلاثية الأبعاد، وتستخدم حاليا سيارة كهربائية مواد بطارية الكاثود هي أساسا من الليثيوم فوسفات الحديد، النيكل والكوبالت والمنغنيز والمنغنيز الليثيوم المواد ثلاثية. دي وو وآخرون درسوا يثيوم فوسفات الحديد والنيكل والكوبالت والمنغنيز تم العثور على ثلاثة يوان -20 ℃ أداء التفريغ بطارية ليثيوم فوسفات الحديد تصل إلا إلى القدرة على التصريف في -20 ℃ 67.38٪ من القدرة العادية، يمكن النيكل والكوبالت والمنغنيز البطارية تصل إلى ثلاثة يوان 70.1٪. وجدت Duxiao لي وآخرون أن القدرة على التصريف من أكسيد المنغنيز الليثيوم يمكن أن تصل إلى -20 ℃ 83٪ من القدرة العادية.
ذوبان نقطة عالية المذيبات
منذ المذيب عالية ذوبان كهربائيا المذيبات المختلط في وجود أيونات الليثيوم يزيد البطارية بالكهرباء اللزوجة في درجات حرارة منخفضة، عندما تكون درجة الحرارة منخفضة جدا ظاهرة بالكهرباء التخثر يحدث، مما أدى إلى انخفاض في معدل انتقال أيونات الليثيوم في بالكهرباء.
معدل انتشار أيون الليثيوم
وانخفض معدل انتشار أيونات الليثيوم في الجرافيت القطب السالب في درجات الحرارة المنخفضة. تأثير خصائص التفريغ درجة حرارة منخفضة من القطب السالب للأنظمة بطارية ليثيوم الجرافيت أيون ليو، تهمة النقل يقترح زيادة مقاومة بطارية ليثيوم أيون في درجات حرارة منخفضة، مما يؤدي إلى أيونات الليثيوم في الجرافيت خفض معدل انتشار القطب السالب هو عامل مهم يؤثر على أداء درجات الحرارة المنخفضة للبطارية ليثيوم أيون.
فيلم SEI
انخفاض درجة الحرارة والبيئة، وبطارية ليثيوم أيون الأنود SEI فيلم سماكة، ويزيد من مقاومة للنتائج فيلم SEI إلى انخفاض في معدل التوصيل يثيوم أيون الفيلم SEI، المباراة النهائية شكلت ليثيوم أيون شحن البطارية وتفريغها الاستقطاب انخفاض الكفاءة المسؤول عن تصريف في درجات الحرارة المنخفضة.
في الوقت الحاضر، العديد من العوامل التي تؤثر على أداء درجات الحرارة المنخفضة للبطارية ليثيوم أيون، وهيكل إيجابي الكهربائي، وأيون الليثيوم، والملح الليثيوم ومذيب المحدد في معدل الهجرة من مناطق مختلفة من البطارية، وسمك والتركيب الكيميائي للفيلم SEI، والحل كهربائيا. يحد انخفاض في درجات الحرارة بطاريات ليثيوم أيون في السيارات الكهربائية، التطبيقات الميدانية العسكرية والبيئات القاسية، وتطوير ممتازة ذات أداء درجة حرارة بطارية ليثيوم أيون هو الاحتياجات الملحة للسوق.
