Firma EverExceed wprowadziła niedawno nową technologię niskotemperaturowych
akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych , które można ładować nawet w temperaturze poniżej 0°C i w ujemnej temperaturze. W serii 5 artykułów technicznych szczegółowo opiszemy szczegóły tej rewolucyjnej technologii. W tym artykule omówimy „zasadę” baterii litowej wykonanej w technologii niskotemperaturowej.
Zasady:
Użytkownicy zawsze skarżą się na działanie baterii litowych w niskich temperaturach. Przyczynę słabej wydajności akumulatora Li w niskich temperaturach można wyjaśnić dwoma aspektami: materiałowym i elektrochemicznym. Porozmawiajmy o interpretacji z perspektywy materiałów.
W przypadku elektrolitów głównymi składnikami rozpuszczalników są estry cykliczne i estry łańcuchowe. Wspólną cechą tych rozpuszczalników jest to, że płynność elektrolitów pogarsza się w niskiej temperaturze, a niektóre elektrolity nawet częściowo zestalają się w temperaturze od -30°C do -40°C. W ten sposób prędkość przewodzenia litu w elektrolicie w niskiej temperaturze spadnie, zmniejszając w ten sposób wydajność rozładowania akumulatora w niskiej temperaturze. Temperatury topnienia rozpuszczalników powszechnie stosowanych w elektrolicie podano na poniższym rysunku. Rozpuszczalnik o niższej temperaturze topnienia jest bardziej odpowiedni do stosowania w niskiej temperaturze
W przypadku materiałów elektrody dodatniej i ujemnej proces rozładowywania baterii litowej to proces wprowadzania jonów litu z elektrody ujemnej do elektrody dodatniej. Kiedy akumulator jest rozładowywany w niskiej temperaturze, impedancja jonów litu od elektrody ujemnej do elektrody dodatniej wzrośnie, zwiększając w ten sposób rezystancję całej reakcji.
Podczas ładowania w niskiej temperaturze anoda ma bardzo wyraźną tendencję do utrzymywania swojego pierwotnego stanu, co utrudnia osadzanie jonów litu.
Biorąc za przykład rozładowanie, w rozdziale dotyczącym wydajności wprowadzono, że napięcie wyładowania w niskiej temperaturze będzie znacznie niższe niż w przypadku wyładowania w normalnej temperaturze. Jaka jest zasada elektrochemiczna tego zjawiska? Odpowiedzią jest wzrost „polaryzacji” akumulatora w niskiej temperaturze. Polaryzacja w akumulatorze odnosi się do różnicy pomiędzy akumulatorem a jego stanem równowagi (podczas użytkowania) w procesie ładowania i rozładowywania. Codzienne ładowanie i rozładowywanie doprowadzi do polaryzacji akumulatora. Jednym ze skutków polaryzacji jest wytworzenie napięcia innego niż stan równowagi. Na przykład dla akumulatora o napięciu stanu równowagi wynoszącym 3,9 V, napięcie rozładowania przy 0,5°C w temperaturze pokojowej natychmiast spadnie do około 3,8 V, a napięcie rozładowania wyniesie 0. 5c w niskiej temperaturze natychmiast spadnie do około 3,7 V. Odpowiednie dwie różnice napięć (3,9 V-3,8 V w temperaturze pokojowej i 3,9 V-3,7 V w niskiej temperaturze) są wynikiem polaryzacji, a nazwa różnicy ciśnień to nadpotencjał.
Polaryzacja w akumulatorze składa się z polaryzacji elektrochemicznej i polaryzacji koncentracyjnej.
Cóż, to wszystko w tym artykule. Na koniec podsumujmy: z materialnego punktu widzenia głównymi przyczynami słabej wydajności akumulatora litowo-jonowego w niskiej temperaturze jest spadek przewodności jonowej elektrolitu w niskiej temperaturze oraz wzrost impedancji jonów litu w dodatnim i elektrody ujemne w niskiej temperaturze; Z elektrochemicznego punktu widzenia jest to wzrost polaryzacji ogniwa w niskiej temperaturze, a polaryzację można podzielić na dwie części: polaryzację elektrochemiczną i polaryzację stężeniową.
Wniosek:
Aby sprostać wymaganiom zimnych krajów, w których potrzebne jest niezawodne
rozwiązanie do magazynowania energii w zastosowaniach zewnętrznych, inżynierowie zajmujący się badaniami i rozwojem EverExceed przez długi czas pracowali nad odpowiednim rozwiązaniem i w ten sposób pojawiła się nowa technologia. Dlatego też, jeśli szukasz rozwiązania do magazynowania energii w niskiej temperaturze, wybierz EverExceed jako swoją markę charakteryzującą się całkowitą niezawodnością.
