Pag-unlad ng pag-unlad ng teknolohiya ng baterya ng lithium na may mababang temperatura

Ang mga kinakailangan sa teknikal at materyal na pagganap ng mga baterya ng lithium-ion na power na inihanda sa mababang temperatura ay mataas. Ang malubhang pagkasira ng pagganap ng baterya ng lithium-ion na kapangyarihan sa mababang temperatura na kapaligiran ay dahil sa pagtaas ng panloob na pagtutol, na humahantong sa kahirapan ng pagsasabog ng electrolyte at pinaikling buhay ng cell cycle. Samakatuwid, ang pananaliksik sa mababang temperatura na teknolohiya ng baterya ng kapangyarihan ay gumawa ng ilang pag-unlad sa mga nakaraang taon. Ang mga tradisyunal na baterya ng lithium-ion na may mataas na temperatura ay may mahinang pagganap sa mataas na temperatura, at ang kanilang pagganap ay hindi pa rin matatag sa ilalim ng mga kondisyon ng mababang temperatura; malaking dami ng mga cell na may mababang temperatura, mababang kapasidad, at mahinang pagganap ng ikot ng mababang temperatura; ang polariseysyon ay makabuluhang mas malakas sa mababang temperatura kaysa sa mataas na temperatura; nadagdagan ang lagkit ng electrolyte sa mababang temperatura ay humahantong sa pagbawas sa bilang ng mga cycle ng charge/discharge; nabawasan ang kaligtasan ng mga cell at nabawasan ang buhay ng baterya sa mababang temperatura; at pinababang pagganap sa paggamit sa mababang temperatura. Bilang karagdagan, ang maikling cycle ng buhay ng baterya sa mababang temperatura at ang mga panganib sa kaligtasan ng mababang temperatura na mga cell ay naglagay ng mga bagong kinakailangan para sa kaligtasan ng mga power na baterya. Samakatuwid, ang pagbuo ng matatag, ligtas, maaasahan at mahabang buhay na mga materyal ng baterya ng kuryente para sa mababang temperatura na kapaligiran ay ang focus ng pananaliksik sa mababang temperatura na mga baterya ng lithium-ion. Sa kasalukuyan, mayroong ilang mga mababang-temperatura na lithium-ion na mga materyales sa baterya: (1) lithium metal anode na materyales: ang lithium metal ay malawakang ginagamit sa mga de-kuryenteng sasakyan dahil sa mataas na kemikal na katatagan nito, mataas na electrical conductivity at mababang temperatura na pag-charge at discharge performance; (2) ang mga materyales ng carbon anode ay malawakang ginagamit sa mga de-koryenteng sasakyan dahil sa kanilang mahusay na paglaban sa init, pagganap ng ikot ng mababang temperatura, mababang kondaktibiti ng kuryente at buhay ng siklo ng mababang temperatura sa mababang temperatura; (3) Ang mga materyales ng carbon anode ay malawakang ginagamit sa mga de-koryenteng sasakyan dahil sa kanilang mahusay na paglaban sa init, pagganap ng ikot ng mababang temperatura, mababang kondaktibiti ng kuryente at buhay ng siklo ng mababang temperatura. sa; (3) ang mga organikong electrolyte ay may mahusay na pagganap sa mababang temperatura; (4) polymer electrolytes: ang mga polymer molecular chain ay medyo maikli at may mataas na pagkakaugnay; (5) mga inorganic na materyales: ang mga inorganic na polimer ay may mahusay na mga parameter ng pagganap (conductivity) at mahusay na pagkakatugma sa pagitan ng aktibidad ng electrolyte; (6) mas mababa ang mga metal oxide; (7) mga inorganic na materyales: mga inorganic na polimer, atbp.

Ang cycle ng buhay ng mga baterya ng lithium ay pangunahing nakasalalay sa proseso ng paglabas, habang ang mababang temperatura ay isang kadahilanan na may mas malaking epekto sa buhay ng mga produktong lithium. Karaniwan, sa ilalim ng mababang temperatura na kapaligiran, ang ibabaw ng baterya ay sasailalim sa pagbabago ng bahagi na nagdudulot ng pinsala sa istraktura ng ibabaw, na sinamahan ng pagbabawas ng kapasidad at kapasidad ng cell. Sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura, ang gas ay nabuo sa cell, na magpapabilis ng thermal diffusion; sa ilalim ng mababang temperatura, ang gas ay hindi maaaring ma-discharge sa oras, na nagpapabilis sa pagbabago ng bahagi ng likido ng baterya; mas mababa ang temperatura, mas maraming gas ang nabubuo at mas mabagal ang pagbabago ng bahagi ng likido ng baterya. Samakatuwid, ang panloob na pagbabago ng materyal ng baterya ay mas marahas at kumplikado sa ilalim ng mababang temperatura, at mas madaling makabuo ng mga gas at solid sa loob ng materyal ng baterya; sa parehong oras, ang mababang temperatura ay hahantong sa isang serye ng mga mapanirang reaksyon tulad ng hindi maibabalik na chemical bond breakage sa interface sa pagitan ng cathode material at electrolyte; hahantong din ito sa pagbawas ng electrolyte self-assembly at cycle life; mababawasan ang kakayahan sa paglilipat ng singil ng lithium ion sa electrolyte; ang proseso ng pag-charge at pagdiskarga ay magdudulot ng serye ng mga chain reaction tulad ng polarization phenomenon sa panahon ng paglilipat ng singil ng lithium ion, pagkabulok ng kapasidad ng baterya at paglabas ng panloob na stress, na nakakaapekto sa cycle ng buhay at density ng enerhiya ng mga baterya ng lithium ion at iba pang mga function. Kung mas mababa ang temperatura sa mababang temperatura, mas matindi at mas kumplikado ang iba't ibang mga mapanirang reaksyon tulad ng redox reaction sa ibabaw ng baterya, thermal diffusion, pagbabago ng phase sa loob ng cell at kahit na kumpletong pagkasira ay mag-trigger ng isang serye ng mga chain reaction tulad ng electrolyte self-assembly, mas mabagal ang bilis ng reaksyon, mas seryoso ang pagkabulok ng kapasidad ng baterya, at mas mahirap ang lithium ion charge migration kakayahan sa mataas na temperatura.