Στερεά κατάστασημπαταρίες λιθίου χαμηλής θερμοκρασίαςπαρουσιάζουν χαμηλή ηλεκτροχημική απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η φόρτιση της μπαταρίας ιόντων λιθίου σε χαμηλή θερμοκρασία θα δημιουργήσει θερμότητα στη χημική αντίδραση των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων, με αποτέλεσμα την υπερθέρμανση του ηλεκτροδίου. Λόγω της αστάθειας των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων σε χαμηλές θερμοκρασίες, είναι εύκολο να προκαλέσει η αντίδραση ηλεκτρολύτη να δημιουργήσει φυσαλίδες αέρα και καθίζηση λιθίου, καταστρέφοντας έτσι την ηλεκτροχημική απόδοση. Επομένως, η χαμηλή θερμοκρασία είναι μια αναπόφευκτη διαδικασία στη διαδικασία γήρανσης της μπαταρίας.
Η θερμοκρασία φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι πολύ χαμηλή σε χαμηλή θερμοκρασία, γεγονός που θα προκαλέσει βλάβη στα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια. Όταν η θερμοκρασία φόρτισης της μπαταρίας είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία δωματίου, το θετικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας αντιδρά και αποσυντίθεται θερμικά και το αέριο και η θερμότητα που παράγονται συσσωρεύονται στο αέριο που σχηματίζεται στο θετικό ηλεκτρόδιο, προκαλώντας διαστολή του στοιχείου. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή κατά την εκφόρτιση, οι πόλοι θα γίνουν ασταθείς. Για να διατηρηθεί η δραστηριότητα του αρνητικού ηλεκτροδίου και του θετικού ηλεκτροδίου, η μπαταρία πρέπει να φορτίζεται συνεχώς, επομένως, το ενεργό υλικό του θετικού ηλεκτροδίου θα πρέπει να διατηρείται σε μια συγκεκριμένη θέση όσο το δυνατόν περισσότερο κατά τη φόρτιση.
Η χωρητικότητα της μπαταρίας εξασθενεί γρηγορότερα κατά τη διάρκεια του κύκλου χαμηλής θερμοκρασίας και έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Η φόρτιση σε χαμηλή θερμοκρασία οδηγεί σε υπερβολικές αλλαγές όγκου στα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια, τα οποία με τη σειρά τους οδηγούν στο σχηματισμό δενδριτών λιθίου και συνεπώς επηρεάζουν την απόδοση της μπαταρίας. Η απώλεια ισχύος και η υποβάθμιση της χωρητικότητας κατά τη διάρκεια του κύκλου φόρτισης/εκφόρτισης είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και η αποσύνθεση της καθόδου LiCoSiO 2 και της καθόδου LiCoSiO 2 σε υψηλές θερμοκρασίες δημιουργεί αέριο και φυσαλίδες μαζί με τον στερεό ηλεκτρολύτη, ο οποίος επηρεάζει την διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Η αντίδραση θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων με ηλεκτρολύτη σε χαμηλή θερμοκρασία δημιουργεί φυσαλίδες που αποσταθεροποιούν τα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια κατά τη διάρκεια του κύκλου της μπαταρίας, προκαλώντας έτσι τη γρήγορη αποσύνθεση της χωρητικότητας της μπαταρίας.
Η παράταση του κύκλου ζωής εξαρτάται από την κατάσταση αποφόρτισης της μπαταρίας και τη συγκέντρωση ιόντων λιθίου κατά τη φόρτιση. Η υψηλή συγκέντρωση ιόντων λιθίου θα αναστείλει την απόδοση του κύκλου της μπαταρίας, ενώ η χαμηλή συγκέντρωση λιθίου θα αναστείλει την απόδοση του κύκλου της μπαταρίας. Καθώς η φόρτιση σε χαμηλή θερμοκρασία θα προκαλέσει τη βίαιη αντίδραση του ηλεκτρολύτη, επηρεάζοντας έτσι τη θετική και αρνητική αντίδραση ηλεκτροδίου, η οποία θα προκαλέσει την αλληλεπίδραση μεταξύ των δραστικών ουσιών του θετικού και του αρνητικού ηλεκτροδίου, προκαλώντας έτσι την αντίδραση του αρνητικού ηλεκτροδίου και την παραγωγή μεγάλης ποσότητας αερίου και νερό, αυξάνοντας έτσι τη θερμότητα της μπαταρίας. Όταν η συγκέντρωση ιόντων λιθίου είναι χαμηλότερη από 0,05%, η διάρκεια ζωής του κύκλου είναι μόνο 2 φορές/ημέρα. όταν το ρεύμα φόρτισης της μπαταρίας είναι υψηλότερο από 0,2 A/C, το σύστημα κύκλου μπορεί να διατηρήσει 8-10 φορές/ημέρα, ενώ όταν η συγκέντρωση δενδρίτη λιθίου είναι χαμηλότερη από 0,05%, το σύστημα κύκλου μπορεί να διατηρήσει 6-7 φορές/ημέρα .
Σε χαμηλή θερμοκρασία, θα συμβεί απώλεια νερού στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και στο διάφραγμα της μπαταρίας ιόντων λιθίου, γεγονός που θα οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης του κύκλου και της χωρητικότητας φόρτισης της μπαταρίας. Η πόλωση του υλικού του θετικού ηλεκτροδίου θα προκαλέσει επίσης εύθραυστη παραμόρφωση του υλικού του αρνητικού ηλεκτροδίου, με αποτέλεσμα την αστάθεια του πλέγματος και το φαινόμενο μεταφοράς φορτίου. η εξάτμιση, η εξάτμιση, η εκρόφηση, η γαλακτωματοποίηση και η καθίζηση του ηλεκτρολύτη θα οδηγήσουν επίσης σε μείωση της απόδοσης του κύκλου της μπαταρίας. Στις μπαταρίες LFP, το ενεργό υλικό στην επιφάνεια της μπαταρίας μειώνεται σταδιακά καθώς αυξάνεται ο αριθμός φόρτισης και εκφόρτισης και η μείωση του ενεργού υλικού θα οδηγήσει σε μείωση της χωρητικότητας της μπαταρίας. κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης, καθώς αυξάνεται ο αριθμός φόρτισης και εκφόρτισης, το ενεργό υλικό στη διεπαφή επανασυναρμολογείται σε μια σταθερή και αξιόπιστη δομή μπαταρίας, η οποία κάνει την μπαταρία πιο ανθεκτική και ασφαλή.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-15-2022