Bl-iżvilupp mgħaġġel tal-vetturi elettriċi madwar id-dinja, id-daqs tas-suq tal-vetturi elettriċi laħaq $ 1 triljun fl-2020 u se jkompli jikber b'rata ta 'aktar minn 20% fis-sena fil-futur.Għalhekk, vetturi elettriċi bħala mod ewlieni ta 'trasport, ir-rekwiżiti tal-prestazzjoni għall-batteriji tal-enerġija se jkunu dejjem aktar għoljin, u l-impatt tat-tħassir tal-batterija fuq il-prestazzjoni tal-batterija tal-enerġija f'ambjenti b'temperatura baxxa m'għandux jiġi injorat.Ir-raġunijiet ewlenin għat-tħassir tal-batterija f'ambjenti b'temperatura baxxa huma: L-ewwel, it-temperatura baxxa taffettwa r-reżistenza interna żgħira tal-batterija, iż-żona ta 'diffużjoni termali hija kbira, u r-reżistenza interna tal-batterija tiżdied.It-tieni, il-batterija ġewwa u barra l-kapaċità tat-trasferiment tal-ħlas hija fqira, id-deformazzjoni tal-batterija se sseħħ meta l-polarizzazzjoni lokali irriversibbli.It-tielet, it-temperatura baxxa tal-moviment molekulari tal-elettroliti hija bil-mod u diffiċli biex tinfirex fiż-żmien meta t-temperatura togħla.Għalhekk, it-tħassir tal-batterija b'temperatura baxxa huwa serju, li jirriżulta f'degradazzjoni serja tal-prestazzjoni tal-batterija.
1、L-istatus tat-teknoloġija tal-batterija b'temperatura baxxa
Ir-rekwiżiti tekniċi u tal-prestazzjoni materjali tal-batteriji tal-enerġija tal-jone tal-litju ppreparati f'temperaturi baxxi huma għoljin.Id-degradazzjoni serja tal-prestazzjoni tal-batterija tal-enerġija tal-jone tal-litju f'ambjent ta 'temperatura baxxa hija dovuta għaż-żieda tar-reżistenza interna, li twassal għad-diffikultà tad-diffużjoni tal-elettroliti u l-ħajja taċ-ċiklu taċ-ċelluli mqassra.Għalhekk, ir-riċerka dwar it-teknoloġija tal-batterija tal-enerġija b'temperatura baxxa għamlet xi progress f'dawn l-aħħar snin.Batteriji tal-jone tal-litju b'temperatura għolja tradizzjonali għandhom prestazzjoni fqira f'temperatura għolja, u l-prestazzjoni tagħhom għadha instabbli taħt kundizzjonijiet ta 'temperatura baxxa;volum kbir ta 'ċelluli b'temperatura baxxa, kapaċità baxxa, u prestazzjoni fqira taċ-ċiklu ta' temperatura baxxa;il-polarizzazzjoni hija b'mod sinifikanti aktar b'saħħitha f'temperatura baxxa milli f'temperatura għolja;żieda fil-viskożità ta 'elettrolit f'temperatura baxxa twassal għal tnaqqis fin-numru ta' ċikli ta 'ċarġ/skariku;sigurtà mnaqqsa taċ-ċelloli u ħajja mnaqqsa tal-batterija f'temperatura baxxa;u prestazzjoni mnaqqsa fl-użu f'temperatura baxxa.Barra minn hekk, il-ħajja taċ-ċiklu qasir tal-batterija f'temperatura baxxa u r-riskji tas-sikurezza taċ-ċelloli b'temperatura baxxa ressqu rekwiżiti ġodda għas-sikurezza tal-batteriji tal-enerġija.Għalhekk, l-iżvilupp ta 'materjali tal-batterija tal-enerġija stabbli, siguri, affidabbli u ta' ħajja twila għal ambjenti b'temperatura baxxa huwa l-fokus tar-riċerka fuq batteriji tal-jone tal-litju b'temperatura baxxa.Fil-preżent, hemm diversi materjali tal-batterija tal-jone tal-litju b'temperatura baxxa: (1) materjali tal-anodi tal-metall tal-litju: metall tal-litju huwa użat ħafna f'vetturi elettriċi minħabba l-istabbiltà kimika għolja tiegħu, konduttività elettrika għolja u prestazzjoni ta 'ċarġ u skariku f'temperatura baxxa;(2) materjali tal-anodi tal-karbonju jintużaw ħafna f'vetturi elettriċi minħabba r-reżistenza tajba għas-sħana tagħhom, il-prestazzjoni taċ-ċiklu tat-temperatura baxxa, il-konduttività elettrika baxxa u l-ħajja taċ-ċiklu b'temperatura baxxa f'temperaturi baxxi;(3) materjali tal-anodi tal-karbonju jintużaw ħafna f'vetturi elettriċi minħabba r-reżistenza tajba għas-sħana tagħhom, il-prestazzjoni taċ-ċiklu ta 'temperatura baxxa, il-konduttività elettrika baxxa u l-ħajja taċ-ċiklu b'temperatura baxxa.fi;(3) elettroliti organiċi għandhom prestazzjoni tajba f'temperatura baxxa;(4) elettroliti polimeru: ktajjen molekulari polimeru huma relattivament qosra u għandhom affinità għolja;(5) materjali inorganiċi: polimeri inorganiċi għandhom parametri ta 'prestazzjoni tajba (konduttività) u kompatibilità tajba bejn l-attività tal-elettroliti;(6) ossidi tal-metall huma inqas;(7) materjali inorganiċi: polimeri inorganiċi, eċċ.
2、The effett ta ' l-ambjent ta ' temperatura baxxa fuq il-batterija tal-litju
Il-ħajja taċ-ċiklu tal-batteriji tal-litju tiddependi prinċipalment fuq il-proċess tal-iskarigu, filwaqt li t-temperatura baxxa hija fattur li għandu impatt akbar fuq il-ħajja tal-prodotti tal-litju.Normalment, taħt ambjent ta 'temperatura baxxa, il-wiċċ tal-batterija se jgħaddi minn bidla fil-fażi li tikkawża ħsara fl-istruttura tal-wiċċ, akkumpanjata minn tnaqqis fil-kapaċità u l-kapaċità taċ-ċelluli.Taħt kundizzjonijiet ta 'temperatura għolja, il-gass jiġi ġġenerat fiċ-ċellula, li se taċċellera d-diffużjoni termali;taħt temperatura baxxa, il-gass ma jistax jiġi skarikat fil-ħin, jaċċellera l-bidla fil-fażi tal-likwidu tal-batterija;iktar ma tkun baxxa t-temperatura, iktar ikun iġġenerat gass u aktar bil-mod il-bidla fil-fażi tal-likwidu tal-batterija.Għalhekk, il-bidla tal-materjal intern tal-batterija hija aktar drastika u kumplessa taħt temperatura baxxa, u huwa aktar faċli li jiġu ġġenerati gassijiet u solidi ġewwa l-materjal tal-batterija;fl-istess ħin, it-temperatura baxxa twassal għal serje ta 'reazzjonijiet distruttivi bħal ksur ta' bond kimiku irriversibbli fl-interface bejn il-materjal tal-katodu u l-elettrolit;se jwassal ukoll għat-tnaqqis tal-awto-assemblaġġ tal-elettroliti u l-ħajja taċ-ċiklu;il-kapaċità tat-trasferiment tal-ħlas tal-jone tal-litju għall-elettrolit se titnaqqas;il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt se jikkawża serje ta 'reazzjonijiet katina bħal fenomenu ta' polarizzazzjoni waqt it-trasferiment tal-ħlas tal-jone tal-litju, tħassir tal-kapaċità tal-batterija u rilaxx tal-istress intern, li jaffettwa l-ħajja taċ-ċiklu u d-densità tal-enerġija tal-batteriji tal-jone tal-litju u funzjonijiet oħra.Iktar ma tkun baxxa t-temperatura f'temperatura baxxa, iktar ikunu intensi u kumplessi d-diversi reazzjonijiet distruttivi bħal reazzjoni redox fuq il-wiċċ tal-batterija, diffużjoni termali, bidla fil-fażi ġewwa ċ-ċellula u anke qerda sħiħa min-naħa tagħhom iqanqlu serje ta 'reazzjonijiet katina bħal elettrolit. awto-assemblaġġ, aktar ma tkun bil-mod il-veloċità tar-reazzjoni, aktar serja t-tħassir tal-kapaċità tal-batterija, u iktar tkun fqira l-kapaċità tal-migrazzjoni tal-ċarġ tal-jone tal-litju f'temperatura għolja.
3、 temperatura baxxa fuq il-progress tal-prospetti tar-riċerka tat-teknoloġija tal-batterija tal-litju
Fl-ambjent ta 'temperatura baxxa, is-sigurtà, il-ħajja taċ-ċiklu u l-istabbiltà tat-temperatura taċ-ċelluli tal-batterija se jiġu affettwati, u l-impatt tat-temperatura baxxa fuq il-ħajja tal-batteriji tal-litju ma jistax jiġi injorat.Fil-preżent, ir-riċerka u l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-batterija tal-enerġija b'temperatura baxxa bl-użu tad-dijaframma, elettrolit, materjali ta 'elettrodi pożittivi u negattivi u metodi oħra għamlu xi progress.Fil-futur, l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-batterija tal-litju b'temperatura baxxa għandu jittejjeb mill-aspetti li ġejjin: (1) l-iżvilupp ta 'sistema ta' materjal tal-batterija tal-litju b'densità għolja ta 'enerġija, ħajja twila, attenwazzjoni baxxa, daqs żgħir u prezz baxx f'temperatura baxxa ;(2) titjib kontinwu tal-kontroll tar-reżistenza interna tal-batterija permezz tad-disinn strutturali u t-teknoloġija tal-preparazzjoni tal-materjal;(3) fl-iżvilupp ta 'sistema ta' batterija tal-litju b'kapaċità għolja u bi prezz baxx, għandha tingħata attenzjoni lill-addittivi tal-elettroliti, jone tal-litju u interface ta 'anodu u katodu u materjal attiv intern u fatturi ewlenin oħra influwenza;(4) ittejjeb il-prestazzjoni taċ-ċiklu tal-batterija (ċarġ u skarika enerġija speċifika), l-istabbiltà termali tal-batterija f'ambjent ta 'temperatura baxxa, is-sigurtà tal-batteriji tal-litju f'ambjent ta' temperatura baxxa u direzzjoni oħra tal-iżvilupp tat-teknoloġija tal-batterija;(5) tiżviluppa prestazzjoni għolja ta 'sikurezza, soluzzjonijiet ta' sistema ta 'batterija ta' enerġija b'kost għoli u bi prezz baxx f'kundizzjonijiet ta 'temperatura baxxa;(6) tiżviluppa prodotti b'temperatura baxxa relatati mal-batteriji u tippromwovi l-applikazzjoni tagħhom;( 7) tiżviluppa materjali ta 'batteriji reżistenti għal temperatura baxxa ta' prestazzjoni għolja u teknoloġija tal-apparat.
Naturalment, minbarra d-direzzjonijiet ta 'riċerka ta' hawn fuq, hemm ukoll bosta direzzjonijiet ta 'riċerka biex itejbu aktar il-prestazzjoni tal-batterija taħt kundizzjonijiet ta' temperatura baxxa, itejbu d-densità tal-enerġija ta 'batteriji b'temperatura baxxa, inaqqsu d-degradazzjoni tal-batterija f'ambjenti b'temperatura baxxa, jestendu l-ħajja tal-batterija u riċerka oħra progress;iżda l-aktar kwistjoni importanti hija kif tinkiseb prestazzjoni għolja, sigurtà għolja, spiża baxxa, firxa għolja, ħajja twila u kummerċjalizzazzjoni bi prezz baxx ta 'batteriji taħt kundizzjonijiet ta' temperatura baxxa hija l-kurrent Ir-riċerka teħtieġ tiffoka fuq it-tkissir u s-soluzzjoni tal-problema.
Ħin tal-post: Nov-22-2022