EverExceed hat kürzlich eine neue Technologie für Niedertemperatur
-Lithium-Eisenphosphat-Batterien eingeführt , die sogar unter 0 °C und bei Minustemperaturen aufgeladen werden können. In einer Reihe von 5 technischen Artikeln werden wir die Details dieser revolutionären Technologie ausführlich beschreiben. In diesem Artikel werden wir über das „Prinzip“ der Lithiumbatterie mit Niedertemperaturtechnologie sprechen.
Grundsätze:
Benutzer beschweren sich immer wieder über die Leistung von Lithiumbatterien bei niedrigen Temperaturen. Der Grund für die schlechte Leistung von Li-Batterien bei niedrigen Temperaturen kann aus zwei Aspekten erklärt werden: Material und Elektrochemie. Lassen Sie uns über die Interpretation aus der Perspektive der Materialien sprechen.
Bei Elektrolyten sind die Hauptbestandteile der Lösungsmittel zyklische Ester und Kettenester. Ein gemeinsames Merkmal dieser Lösungsmittel ist, dass die Fließfähigkeit der Elektrolyte bei niedrigen Temperaturen schlecht wird und einige Elektrolyte bei -30 °C bis -40 °C sogar teilweise erstarren. Auf diese Weise verlangsamt sich die Leitungsgeschwindigkeit von Lithium im Elektrolyten bei niedrigen Temperaturen, wodurch die Lade-/Entladeleistung der Batterie bei niedrigen Temperaturen verringert wird. Die Schmelzpunkte der üblicherweise in Elektrolyten verwendeten Lösungsmittel sind in der folgenden Abbildung aufgeführt. Das Lösungsmittel mit niedrigerem Schmelzpunkt eignet sich besser für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen
Bei den positiven und negativen Elektrodenmaterialien ist der Entladevorgang einer Lithiumbatterie der Prozess, bei dem Lithiumionen von der negativen Elektrode in die positive Elektrode eingeführt werden. Wenn die Batterie bei niedriger Temperatur entladen wird, erhöht sich die Impedanz der Lithiumionen von der negativen Elektrode zum Eindringen in die positive Elektrode, wodurch sich der Widerstand der gesamten Reaktion erhöht.
Beim Laden bei niedriger Temperatur neigt die Anode offensichtlich dazu, ihren ursprünglichen Zustand beizubehalten, was die Einlagerung von Lithiumionen erschwert.
Am Beispiel der Entladung wurde im Leistungskapitel eingeführt, dass die Spannung der Entladung bei niedriger Temperatur deutlich niedriger sein wird als die der Entladung bei normaler Temperatur. Was ist das elektrochemische Prinzip dieses Phänomens? Die Antwort ist die Zunahme der „Polarisierung“ der Batterie bei niedrigen Temperaturen. Die Polarisierung in der Batterie bezieht sich auf den Unterschied zwischen der Batterie und ihrem Gleichgewichtszustand (im Gebrauch) beim Lade- und Entladevorgang. Tägliches Laden und Entladen führt zur Polarisierung der Batterie. Eines der Ergebnisse der Polarisation besteht darin, eine vom Gleichgewichtszustand abweichende Spannung zu erzeugen. Beispielsweise sinkt bei einer Batterie mit einer Gleichgewichtsspannung von 3,9 V die Entladespannung bei 0,5 °C bei Raumtemperatur sofort auf etwa 3,8 V und die Entladespannung auf 0. 5 °C fallen bei niedriger Temperatur sofort auf etwa 3,7 V ab. Die entsprechenden zwei Spannungsunterschiede (3,9 V–3,8 V bei Raumtemperatur und 3,9 V–3,7 V bei niedriger Temperatur) sind das Ergebnis der Polarisation, und der Name Druckunterschied bedeutet „Überpotential“.
Die Polarisation in der Batterie besteht aus elektrochemischer Polarisation und Konzentrationspolarisation.
Nun, das ist alles für diesen Artikel. Fassen wir abschließend zusammen: Aus materieller Sicht sind die Hauptgründe für die schlechte Leistung von Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen die Abnahme der Ionenleitfähigkeit des Elektrolyten bei niedrigen Temperaturen und die Zunahme der Impedanz von Lithium-Ionen im Plus und negative Elektroden bei niedriger Temperatur; Aus elektrochemischer Sicht handelt es sich um eine Zunahme der Zellpolarisation bei niedrigen Temperaturen, und die Polarisation kann in zwei Teile unterteilt werden: elektrochemische Polarisation und Konzentrationspolarisation.
Abschluss:
