Blog
Jaka jest technologia niskotemperaturowa baterii litowo-jonowej? - Ulepszanie materiałów
26 Aug 2021
EverExceed niedawno wprowadził nową technologię niskich temperatur Akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy , który można ładować nawet poniżej 0°C i w temperaturze ujemnej. W serii 5 artykułów technicznych szczegółowo opiszemy szczegóły tej rewolucyjnej technologii. W tym artykule omówimy „Ulepszanie materiałów” baterii litowej w technologii niskotemperaturowej.
Ulepszanie materiałów:
Wstęp:
W pierwszych dwóch artykułach omówiliśmy „wydajność” i „zasadę działania”. W tym artykule omówimy, jak poprawić wydajność w niskich temperaturach.
Zanim omówimy udoskonalanie materiałów, przyjrzyjmy się procesowi ładowania akumulatora litowo-jonowego, który dzieli się na cztery etapy:
1) Jony litu odłączają się od cząstek dodatnich i przedostają się do elektrolitu
2) Przenoszenie jonów litu w elektrolicie
3) Jon litu styka się z elektrodą ujemną poprzez folię SEI
4) Interkalacja i dyfuzja jonu litu w elektrodzie ujemnej
Treść ulepszeń materialnych, które zostaną omówione w dalszej części tego artykułu, jest również rozwijana kolejno w oparciu o cztery powyższe punkty.
——Jony litu są odłączane od cząstek dodatnich i przedostają się do elektrolitu

Jest to początek ruchu jonów litu w procesie ładowania, a jednocześnie najłatwiejszy i najmniej oporny etap spośród czterech wymienionych. Rezystancja interkalacji katody jonów litu zależy głównie od struktury materiału katody. Kobaltan litu ma strukturę warstwową, a jony litu mogą być swobodnie osadzane i osadzane z przodu, z tyłu, z lewej i z prawej strony. Dzięki temu charakteryzuje się dobrą wydajnością nawet w niskich temperaturach. Struktura molekularna kobaltanu litu przedstawia się następująco:

W porównaniu z warstwowym tlenkiem litowo-kobaltowym, fosforan litowo-żelazowy ma strukturę oliwinową. W tej strukturze PO4 ogranicza zmianę objętości struktury krystalicznej, przez co impedancja interkalacji i deinterkalacji jonów litu jest większa, a relatywnie niskie parametry temperaturowe nie są tak dobre jak w przypadku tlenku litowo-kobaltowego.

Ponadto, w przypadku cząstek materiału aktywnego, im mniejsze są cząstki, tym krótsza jest droga migracji jonów litu. W temperaturze pokojowej, ze względu na szybką dyfuzję jonów litu, wpływ dużych i małych cząstek na pojemność nie jest oczywisty, ale w niskich temperaturach zaczynają się ujawniać zalety materiałów o małych cząstkach. Wyniki porównania pojemności cząstek tego samego materiału w różnych temperaturach przedstawiają się następująco:

Jon litu jest usuwany z katody z najmniejszymi utrudnieniami i bez przeszkód trafia do elektrolitu. W elektrolicie stopień utrudnienia zależy od jego przewodnictwa jonowego w niskiej temperaturze. Aby zapewnić niskie parametry elektrolitu, należy zmniejszyć zawartość rozpuszczalnika EC o wysokiej temperaturze topnienia (39–40°C), zazwyczaj o 15–25%. Można dodać kilka PC o niskiej temperaturze topnienia (48,8°C), ale jednocześnie należy dodać dodatki filmotwórcze, aby uniknąć odwarstwiania się warstwy grafitu spowodowanego przez PC. Schemat przedstawia się następująco:

Wysoka przewodność jonowa to standardowa konfiguracja elektrolitu niskotemperaturowego, ale wysoka przewodność jonowa w temperaturze pokojowej niekoniecznie oznacza lepszą wydajność w niskich temperaturach. Kluczem do rozwiązania problemu jest zapewnienie odpowiedniej przewodności jonowej w niskiej temperaturze. Przewodność jonowa jest określana przez stałą dielektryczną i lepkość. Stała dielektryczna odnosi się do ilości Li+ w stanie wolnym przy tym samym stężeniu soli litu. Oczywiście, im więcej, tym lepiej; lepkość odnosi się do oporu na przenoszenie Li+. Oczywiście, im mniejszy opór, tym lepiej.
Wniosek:
Aby sprostać wymaganiom krajów zimnych, w których potrzebna jest niezawodność rozwiązanie do magazynowania energii W zastosowaniach zewnętrznych inżynierowie działu badań i rozwoju EverExceed długo pracowali nad odpowiednim rozwiązaniem, czego efektem była nowa technologia. Dlatego wybierając rozwiązanie do magazynowania energii w niskich temperaturach, wybierz EverExceed – markę o pełnej niezawodności.
Zostaw wiadomość
Witamy w everexceed
Jeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami i chcesz poznać więcej szczegółów, zostaw wiadomość tutaj, a my odpowiemy tak szybko, jak to możliwe.

Dom

Produkty

o

kontakt