Mat der rapider Entwécklung vun elektresche Gefierer weltwäit ass d'Maartgréisst vun elektresche Gefierer am Joer 2020 $ 1 Billioun erreecht a wäert an Zukunft weider mat engem Taux vu méi wéi 20% pro Joer wuessen. Dofir, elektresch Gefierer als Haaptmodus vum Transport, d'Leeschtungsfuerderunge fir Kraaftbatterien wäerten ëmmer méi héich sinn, an den Impakt vum Batterieverfall op d'Leeschtung vun der Batterie an der niddereger Temperatur Ëmfeld sollt net ignoréiert ginn. D'Haaptgrënn fir Batterie Zerfall an niddereg-Temperatur Ëmfeld sinn: Éischt, déi niddreg Temperatur beaflosst déi kleng intern Resistenz vun der Batterie, der thermesch Diffusioun Beräich ass grouss, an der intern Resistenz vun der Batterie erhéicht. Zweetens, d'Batterie bannen an ausserhalb vun der Ladungstransferkapazitéit ass schlecht, d'Batterieverformung geschitt wann d'lokal irreversibel Polariséierung. Drëttens ass déi niddreg Temperatur vun der Elektrolytmolekulare Bewegung lues a schwéier ze diffuséieren an der Zäit wann d'Temperatur eropgeet. Dofir ass d'Batterieverfall bei niddregen Temperaturen eescht, wat zu enger seriöer Batterieleistungsdegradatioun resultéiert.
1, De Status vun niddereg Temperatur Batterie Technologie
Déi technesch a materiell Leeschtungsfuerderunge vu Lithium-Ion-Kraaftbatterien, déi bei niddregen Temperaturen virbereet sinn, sinn héich. Déi seriös Leeschtungsverschlechterung vun der Lithium-Ion-Kraaftbatterie an enger niddereger Temperaturëmfeld ass wéinst der Erhéijung vun der interner Resistenz, wat zu der Schwieregkeet vun der Elektrolytdiffusioun a verkierzten Zellzyklus Liewen féiert. Dofir huet d'Fuerschung iwwer Low-Temperatur Power Batterie Technologie e puer Fortschrëtter an de leschte Joeren gemaach. Traditionell héich-Temperatur Lithium-Ion Akkuen hunn aarm héich-Temperatur Leeschtung, an hir Leeschtung ass nach onbestänneg ënner niddereg-Temperatur Konditiounen; grousse Volume vun niddereg-Temperatur Zellen, niddereg Kapazitéit, a schlecht niddereg-Temperatur Zyklus Leeschtung; Polariséierung ass däitlech méi staark bei niddregen Temperaturen wéi bei héijer Temperatur; erhéicht Viskositéit vum Elektrolyt bei niddregen Temperaturen féiert zu enger Reduktioun vun der Unzuel vun Laden / Entladungszyklen; reduzéiert Sécherheet vun Zellen a reduzéiert Batterie Liewen bei niddereg Temperatur; a reduzéiert Leeschtung am Gebrauch bei niddregen Temperaturen. Zousätzlech huet de kuerze Zyklus Liewen vun der Batterie bei niddregen Temperaturen an d'Sécherheetsrisiken vu Low-Temperaturzellen nei Ufuerderunge fir d'Sécherheet vu Stroumbatterien virgestallt. Dofir ass d'Entwécklung vu stabilen, sécheren, zouverlässeg a laang Liewensdauer Batteriematerialien fir niddreg Temperaturen Ëmfeld de Fokus vun der Fuerschung iwwer Low-Temperatur Lithium-Ion Batterien. Am Moment ginn et e puer niddereg-Temperatur Lithium-Ion Batterie Materialien: (1) Lithium Metal Anode Materialien: Lithium Metal ass wäit an elektresch Gefierer benotzt wéinst senger héich chemescher Stabilitéit, héich elektresch Leitung an niddreg Temperatur charge an Offlossquantitéit Leeschtung; (2) Kuelestoffanodematerialien gi wäit an elektresche Gefierer benotzt wéinst hirer gudder Hëtztbeständegkeet, Low-Temperatur-Zyklusleistung, niddereg elektresch Konduktivitéit a Low-Temperatur-Zyklusliewen bei niddregen Temperaturen; (3) Kuelestoffanodematerialien gi wäit an elektresche Gefierer benotzt wéinst hirer gudder Hëtztbeständegkeet, niddereger Temperatur Zyklusleistung, gerénger elektrescher Konduktivitéit a Low-Temperatur Zyklus Liewen. an; (3) organesch Elektrolyte hunn gutt Leeschtung bei niddregen Temperaturen; (4) Polymer Elektrolyte: Polymer molekulare Ketten si relativ kuerz an hunn héich Affinitéit; (5) anorganesch Materialien: anorganesch Polymere hunn gutt Leeschtungsparameter (Konduktivitéit) a gutt Kompatibilitéit tëscht Elektrolytaktivitéit; (6) Metalloxide si manner; (7) anorganesch Materialien: anorganesch Polymere, asw.
2, Den Effet vun niddereg Temperatur Ëmfeld op Lithium Batterie
D'Zyklusdauer vu Lithiumbatterien hänkt haaptsächlech vum Entladungsprozess of, während déi niddreg Temperatur e Faktor ass deen e méi groussen Impakt op d'Liewen vu Lithiumprodukter huet. Normalerweis, ënner niddregen Temperaturen Ëmfeld, wäert d'Uewerfläch vun der Batterie Phase änneren, wat Uewerflächestrukturschued verursaacht, begleet vu Kapazitéit an Zellkapazitéit Reduktioun. Ënner héich Temperaturbedéngungen gëtt Gas an der Zell generéiert, wat d'thermesch Diffusioun beschleunegt; ënner niddereger Temperatur kann de Gas net an der Zäit entlooss ginn, d'Phaseännerung vun der Batterieflëssegkeet beschleunegt; wat méi niddreg d'Temperatur ass, wat méi Gas generéiert gëtt an dest méi lues d'Phaseännerung vun der Batterieflëssegkeet. Dofir ass d'intern Materialännerung vun der Batterie méi drastesch a komplex ënner niddereger Temperatur, an et ass méi einfach Gase a Feststoffer am Batteriematerial ze generéieren; gläichzäiteg wäert déi niddreg Temperatur zu enger Rei vun zerstéierende Reaktiounen wéi irreversibel chemesch Bindungsbriechung op der Interface tëscht dem Kathodematerial an dem Elektrolyt féieren; et wäert och zu der Reduktioun vun electrolyte Self Assemblée an Zyklus Liewen Féierung; d'Lithium-Ion-Laaschtübertragungsfäegkeet zum Elektrolyt gëtt reduzéiert; der Opluedstatiounen an Offlossquantitéit Prozess wäert eng Rei vun Kette Reaktioune wéi Polarisatioun Phänomen während Lithium Ion charge Transfermaart Ursaach, Batterie Kapazitéit Zerfall an intern Stress Fräisetzung, déi den Zyklus Liewen an Energie Dicht vun Lithium Ion Akkuen an aner Funktiounen Afloss. Wat méi niddereg d'Temperatur bei niddreger Temperatur ass, wat méi intensiv a komplex déi verschidde zerstéierend Reaktiounen wéi Redoxreaktioun op der Batterie Uewerfläch, thermesch Diffusioun, Phaseännerung bannent der Zell a souguer komplett Zerstéierung wäerten am Tour eng Serie vu Kettenreaktiounen ausléisen wéi Elektrolyt. Selbstversammlung, wat méi lues d'Reaktiounsgeschwindegkeet ass, wat méi eescht d'Batteriekapazitéit Zerfall ass, an dest méi schlecht ass d'Lithiumionladungsmigratiounsfäegkeet bei héijer Temperatur.
3, Niddereg Temperatur op de Fortschrëtt vun Lithium Batterie Technologie Fuerschung Perspektiven
Am niddereg Temperatur Ëmfeld wäert d'Sécherheet, Zyklus Liewen an Zell Temperatur Stabilitéit vun der Batterie betraff ginn, an den Impakt vun niddereg Temperatur op d'Liewen vun Lithium Batterien kann net ignoréiert ginn. Am Moment hunn d'Tieftemperaturkraaft Batterie Technologie Fuerschung an Entwécklung mat Hëllef vun Membran, Elektrolyte, positiven an negativen Elektrodenmaterialien an aner Methoden e puer Fortschrëtter gemaach. An Zukunft, soll d'Entwécklung vun niddereg-Temperatur Lithium Batterie Technologie vun de folgenden Aspekter verbessert ginn: (1) d'Entwécklung vun Lithium Batterie Material System mat héich Energie Dicht, laang Liewen, niddereg attenuation, kleng Gréisst an niddreg Käschte bei niddereg Temperatur ; (2) kontinuéierlech Verbesserung vun Batterie intern Resistenz Kontroll duerch strukturell Design a Material Virbereedung Technologie; (3) an der Entwécklung vun héich-Kapazitéit, niddereg-Käschten Lithium Batterie System, soll Opmierksamkeet ze electrolyte Zousätz bezuelt ginn, Lithium Ion an Anode an cathode Interface an intern aktiv Material an aner Schlëssel Faktoren Afloss; (4) verbesseren d'Batterie Zyklus Leeschtung (Opluedstatiounen an Offlossquantitéit spezifesch Energie), der thermesch Stabilitéit vun der Batterie an niddreg Temperatur Ëmwelt, d'Sécherheet vun Lithium Akkuen an niddreg Temperatur Ëmwelt an aner Batterie Technologie Entwécklung Richtung; (5) entwéckelen héich Sécherheet Leeschtung, héich Käschten an niddereg Muecht Batterie System Léisungen an niddreg Temperatur Konditiounen; (6) niddereg Temperatur Batterie-Zesummenhang Produiten entwéckelen an hir Applikatioun förderen; (7) entwéckelen héich-Performance niddereg-Temperatur resistent géint Batterie Material an Apparat Technologie.
Natierlech, zousätzlech zu den uewe genannte Fuerschungsrichtungen, ginn et och vill Fuerschungsrichtungen fir d'Batterieleistung ënner nidderegen Temperaturbedéngungen weider ze verbesseren, d'Energiedicht vun den nidderegen Temperaturbatterien ze verbesseren, d'Batteriedegradatioun an niddregen Temperaturen Ëmfeld ze reduzéieren, d'Batteriedauer an aner Fuerschung ze verlängeren. Fortschrëtter; mä déi méi wichteg Fro ass wéi héich performant, héich Sécherheet, niddereg Käschten, héich Gamme, laang Liewen an niddreg Käschten Kommerzialiséierung vun Akkuen ënner niddereg Temperatur Konditiounen ze erreechen ass déi aktuell.
Post Zäit: Nov-22-2022