Ni agbegbe iwọn otutu kekere, iṣẹ batiri litiumu-ion ko bojumu.Nigbati awọn batiri lithium-ion ti o wọpọ ba n ṣiṣẹ ni -10 ° C, idiyele ti o pọju wọn ati agbara idasilẹ ati foliteji ebute yoo dinku ni pataki ni akawe pẹlu iwọn otutu deede [6], nigbati iwọn otutu itusilẹ silẹ si -20 ° C, agbara ti o wa yoo dinku. paapaa dinku si 1/3 ni iwọn otutu yara 25 ° C, nigbati iwọn otutu ba dinku, diẹ ninu awọn batiri litiumu ko le gba agbara ati awọn iṣẹ idasilẹ, titẹ si ipo “batiri ti o ku”.
1, Awọn abuda ti awọn batiri lithium-ion ni awọn iwọn otutu kekere
(1) Makiroscopic
Awọn iyipada abuda ti batiri litiumu-ion ni iwọn otutu kekere jẹ bi atẹle: pẹlu idinku iwọn otutu lemọlemọfún, resistance ohmic ati resistance resistance polarization pọ si ni awọn iwọn oriṣiriṣi;Foliteji idasilẹ ti batiri lithium-ion kere ju ti iwọn otutu deede.Nigbati gbigba agbara ati gbigba agbara ni iwọn otutu kekere, foliteji iṣẹ rẹ dide tabi ṣubu ni iyara ju iyẹn lọ ni iwọn otutu deede, ti o fa idinku nla ni agbara lilo ati agbara ti o pọju.
(2) Ni airi
Awọn iyipada iṣẹ ti awọn batiri litiumu-ion ni awọn iwọn otutu kekere jẹ pataki nitori ipa ti awọn nkan pataki wọnyi.Nigbati iwọn otutu ibaramu ba kere ju -20 ℃, elekitiroti olomi naa ṣinṣin, iki rẹ pọ si ni didasilẹ, ati ionic conductivity dinku.Itankale ion litiumu ni awọn ohun elo elekiturodu rere ati odi jẹ o lọra;Litiumu ion jẹ soro lati desolvatate, ati awọn oniwe-gbigbe ni SEI fiimu ni o lọra, ati awọn idiyele gbigbe impedance posi.Iṣoro dendrite lithium jẹ pataki pataki ni iwọn otutu kekere.
2, Lati yanju iṣẹ iwọn otutu kekere ti awọn batiri lithium-ion
Ṣe apẹrẹ eto omi eletiriki tuntun lati pade agbegbe iwọn otutu kekere;Ṣe ilọsiwaju eto elekiturodu rere ati odi lati mu iyara gbigbe pọ si ati kuru ijinna gbigbe;Iṣakoso rere ati odi ri to electrolyte ni wiwo lati din ikọjujasi.
(1) electrolyte additives
Ni gbogbogbo, lilo awọn afikun iṣẹ-ṣiṣe jẹ ọkan ninu awọn ọna ti o munadoko julọ ati ti ọrọ-aje lati mu ilọsiwaju iwọn otutu kekere ti batiri naa ati iranlọwọ lati dagba fiimu SEI ti o dara julọ.Ni bayi, awọn oriṣi akọkọ ti awọn afikun jẹ awọn afikun orisun isocyanate, awọn afikun orisun sulfur, awọn afikun omi ionic ati awọn afikun iyọ lithium inorganic.
Fun apẹẹrẹ, dimethyl sulfite (DMS) sulfur orisun awọn afikun, pẹlu iṣẹ idinku ti o yẹ, ati nitori awọn ọja idinku rẹ ati didi ion litiumu jẹ alailagbara ju vinyl sulfate (DTD), idinku lilo awọn afikun Organic yoo mu ikọlu wiwo pọ si, lati kọ kan diẹ idurosinsin ati ki o dara ionic elekitiriki ti awọn odi elekiturodu ni wiwo fiimu.Awọn esters sulfite ti o jẹ aṣoju nipasẹ dimethyl sulfite (DMS) ni igbagbogbo dielectric giga ati iwọn otutu ti n ṣiṣẹ jakejado.
(2) Awọn epo ti awọn electrolyte
Batiri litiumu-ion ti aṣa ni lati tu 1 mol ti lithium hexafluorophosphate (LiPF6) sinu epo ti o dapọ, gẹgẹbi EC, PC, VC, DMC, methyl ethyl carbonate (EMC) tabi diethyl carbonate (DEC), nibiti akojọpọ ti awọn epo, yo ojuami, dielectric ibakan, iki ati ibamu pẹlu litiumu iyo yoo isẹ ni ipa awọn ọna otutu ti batiri.Ni bayi, elekitiroti iṣowo rọrun lati fi idi mulẹ nigbati a lo si agbegbe iwọn otutu kekere ti -20 ℃ ati ni isalẹ, igbagbogbo dielectric kekere jẹ ki iyọ litiumu nira lati pinya, ati iki ti ga ju lati jẹ ki batiri inu inu ati kekere foliteji Syeed.Awọn batiri litiumu-ion le ni iṣẹ iwọn otutu to dara julọ nipa jijẹ ipin ipin epo ti o wa tẹlẹ, gẹgẹbi nipa jijẹ agbekalẹ elekitiroti (EC: PC: EMC=1: 2: 7) ki TiO2 (B)/ graphene elekiturodu odi ni A. agbara ti ~ 240 mA h g-1 ni -20 ℃ ati 0.1 A g-1 lọwọlọwọ iwuwo.Tabi se agbekale titun kekere otutu electrolyte olomi.Išẹ ti ko dara ti awọn batiri litiumu-ion ni awọn iwọn otutu kekere jẹ ibatan si idinku idinku ti Li + lakoko ilana ti ifibọ Li + ninu ohun elo elekiturodu.Awọn nkan ti o ni agbara abuda kekere laarin Li + ati awọn ohun alumọni olomi, gẹgẹbi 1, 3-dioxopentylene (DIOX), ni a le yan, ati pe nanoscale lithium titanate ti lo bi ohun elo elekiturodu lati pejọ idanwo batiri lati sanpada fun idinku iyeida pinpin kaakiri ti ohun elo elekiturodu ni awọn iwọn otutu-kekere, nitorinaa lati ṣaṣeyọri iṣẹ ṣiṣe iwọn otutu to dara julọ.
(3) iyo litiumu
Ni bayi, ion LiPF6 ti iṣowo ni iṣe adaṣe giga, awọn ibeere ọrinrin giga ni agbegbe, iduroṣinṣin igbona ti ko dara, ati awọn gaasi buburu bii HF ninu iṣesi omi jẹ rọrun lati fa awọn eewu ailewu.Fiimu elekitiroti ti o lagbara ti a ṣe nipasẹ lithium difluoroxalate borate (LiODFB) jẹ iduroṣinṣin to ati pe o ni iṣẹ iwọn otutu kekere ti o dara julọ ati iṣẹ oṣuwọn giga julọ.Eyi jẹ nitori LiODFB ni awọn anfani ti lithium dioxalate borate (LiBOB) ati LiBF4.
3. Lakotan
Išẹ iwọn otutu kekere ti awọn batiri litiumu-ion yoo ni ipa nipasẹ ọpọlọpọ awọn aaye gẹgẹbi awọn ohun elo elekiturodu ati awọn elekitiroti.Imudarasi okeerẹ lati awọn iwoye pupọ gẹgẹbi awọn ohun elo elekiturodu ati elekitiroti le ṣe igbelaruge ohun elo ati idagbasoke awọn batiri lithium-ion, ati ifojusọna ohun elo ti awọn batiri lithium dara, ṣugbọn imọ-ẹrọ nilo lati ni idagbasoke ati pipe ni iwadii siwaju.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-27-2023