Lithium-Ionen-Batterien haben die Vorteile einer hohen Energiedichte, einer geringen Selbstentladung, einer hohen Ausgangsspannung, einer langen Zykluslebensdauer und keinem Memory-Effekt und belegen die meisten Märkte im Bereich der Unterhaltungselektronik, wie Mobiltelefone, Notebooks, Digitalkameras usw. Gegenwärtig hat der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrowerkzeugen, Elektrofahrrädern und anderen Bereichen ebenfalls eine geometrische Entwicklung gezeigt.
Mit der rasanten Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen und militärischen Anwendungen können die Mangel der Leistung bei niedriger Temperaturen erfüllen nicht die speziellen Umgebungen oder extreme Kälte wird auch immer deutlicher werden. Bei niedrigeren Temperaturen sind die effektive Förderkapazität der Lithium-Ionen-Batterie und die Entladungsenergie wirksam sein Es gibt einen signifikanten Abfall, und es ist fast unmöglich, in der Umgebung unter -10 ° C zu laden, was den Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien stark einschränkt.
Faktoren, die die Tieftemperaturleistung von Lithium-Ionen-Batterien beeinflussen
Lithium-Ionen-Batterie mit dem positiven Elektrodenmaterial, negatives Elektrodenmaterial, ein Separator, eine Elektrolytzusammensetzung. In einer Umgebung mit niedriger Temperatur gibt es eine Lithium-Ionen-Batterie während der Entladung abfällt, die Entladekapazität gering ist, schneller Kapazitätsschwund, Eigenschaften schlechte Ratenleistung. Einschränken der Lithium-Ionen-Batterie schwach Die Hauptfaktoren der Leistung sind wie folgt:
Positive Elektrodenstruktur
Dreidimensionale Struktur des Kathodenmaterials beschränkt die Diffusionsrate von Lithiumionen unter dem Einfluß niedriger Temperaturen im Besonderen. Lithium-Ionen-Batterie Kathodenmaterialien Eisenphosphat, Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-ternäre Materialien, Lithiummanganoxid, Lithiumkobaltoxid Kommerzialisierung umfassen auch enthält eine Hochspannung, die derzeit verwendet, um elektrische Fahrzeugbatterie Kathodenmaterialien sind in erster Linie von Lithiumeisenphosphat, Kathodenmaterialien in der Entwicklungsphase, wie beispielsweise Lithium-Nickel-Mangan-Oxid, Lithiumeisenmanganphosphat, Lithiumvanadiumphosphat usw. unterschiedliche Kathodenmaterialien unterschiedliche dreidimensionale Strukturen aufweisen Nickel Kobalt-Mangan und Lithium-Mangan-ternäre Materialien. Di Wu et al untersuchten die Eisen-Phosphat-Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan drei Yuan -20 ℃ Batterieentladungsleistung von Lithiumeisenphosphat gefunden wurde nur die Entladekapazität bei -20 ℃ erreichen 67,38% der normalen Kapazität der Nickel-Kobalt-Mangan-Batterie kann drei Yuan 70,1% erreichen. Duxiao Li et al fanden heraus, dass die Entladungskapazität der Lithium-Manganoxid -20 ℃ 83% der normalen Kapazität erreichen kann.
Lösungsmittel mit hohem Schmelzpunkt
Da das hochschmelzende elektrolytischen Lösungsmittel Lösungsmittelgemisch in Gegenwart von Lithium-Ionen-Batterie-Elektrolyten Viskosität steigt bei niedrigeren Temperaturen, wenn die Temperatur zu niedrig Elektrolyt Koagulation Phänomen tritt auf, was zu einer Verringerung der Übertragungsrate von Lithiumionen in dem Elektrolyten.
Lithium-Ionen-Diffusionsrate
Die Diffusionsrate von Lithiumionen in der negativen Graphitelektrode bei niedrigeren Temperaturen verringert. Den Effekt des Tieftemperatur-Entladecharakteristika der negativen Elektrode aus Graphit Lithium-Ionen-Batteriesystem Yu, Transport aufzuladen ist ein Lithium-Ionen-Batterieimpedanz steigt bei tiefen Temperaturen vorgeschlagen, was zu einer Lithiumionen in den Graphit Die Abnahme der Diffusionsrate in der negativen Elektrode ist ein wichtiger Grund, der die Tieftemperaturleistung von Lithiumionenbatterien beeinflusst.
SEI Film
Umgebung mit niedriger Temperatur, eine Lithium-Ionen-Batterie Anoden WäRE Film-Verdickung erhöht die Impedanz des SEI-Film führt zu einer Verringerung in der Lithium-Ionen-Leitungsrate des SEI-Films, die letzten Lithiumion Batterieladung gebildet und die Polarisation verringert Ladungs-Entladungs-Effizienz bei niedrigeren Temperaturen entladen.
Derzeit sind viele Faktoren beeinflussen die Leistung der niedrigen Temperatur der Lithium-Ionen-Batterie, als die positive Elektrodenstruktur, einer Lithiumionen, Lithiumsalz und einem Lösungsmittel, ausgewählt in der Wanderungsgeschwindigkeit der verschiedenen Teile der Batterie, der Dicke und der chemischen Zusammensetzung des SEI-Film und Elektrolytlösung. Begrenzt Tieftemperaturleistung Lithium-Ionen-Batterien werden im Bereich der Elektrofahrzeuge, der Militärindustrie und in extremen Umgebungen eingesetzt.Die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien mit exzellenter Tieftemperaturleistung ist eine dringende Nachfrage auf dem Markt.
