Bütin dünýäde elektrik ulaglarynyň çalt ösmegi bilen, elektrik ulaglarynyň bazar göwrümi 2020-nji ýylda 1 trillion dollara ýetdi we geljekde ýylda 20% -den gowrak ösüş bilen dowam eder. Şonuň üçin elektrik ulaglary esasy transport usuly hökmünde, elektrik batareýalaryna öndürijilik talaplary has ýokary bolar we batareýanyň zaýalanmagynyň pes temperaturaly şertlerde batareýanyň işleýşine edýän täsiri ünsden düşürilmeli däldir. Pes temperaturaly şertlerde batareýanyň çüýremeginiň esasy sebäpleri: Birinjiden, pes temperatura batareýanyň kiçi içerki garşylygyna täsir edýär, termiki diffuziýa meýdany uly we batareýanyň içki garşylygy ýokarlanýar. Ikinjiden, zarýad berişiň içindäki we daşyndaky batareýa pes, batareýanyň deformasiýasy ýerli yzyna gaýtaryp bolmajak polýarizasiýa ýüze çykanda ýüze çykar. Üçünjiden, elektrolit molekulýar hereketiniň pes temperaturasy haýal we temperatura ýokarlan wagtynda ýaýramak kyn. Şonuň üçin batareýanyň pes temperaturasynyň çüýremegi çynlakaý bolup, batareýanyň işiniň peselmegine sebäp bolýar.
1 low Pes temperaturaly batareýa tehnologiýasynyň ýagdaýy
Pes temperaturada taýýarlanan litiý-ion kuwwatly batareýalarynyň tehniki we maddy öndürijilik talaplary ýokary. Pes temperatura gurşawynda litiý-ion kuwwatly batareýasynyň çynlakaý öndürijiliginiň peselmegi, elektrolitleriň ýaýramagynyň kynlaşmagyna we öýjük sikliniň ömrüniň gysgalmagyna getirýän içerki garşylygyň ýokarlanmagy bilen baglanyşyklydyr. Şonuň üçin pes temperaturaly batareýa tehnologiýasy boýunça geçirilen gözlegler soňky ýyllarda käbir öňegidişlik gazandy. Adaty ýokary temperaturaly litiý-ion batareýalary ýokary temperatura öndürijiligini pes we pes temperatura şertlerinde öndürijiligi henizem durnuksyz; pes temperatura öýjükleriniň uly göwrümi, pes kuwwatlylygy we pes temperatura sikliniň pesligi; polýarizasiýa pes temperaturada ýokary temperatura garanyňda ep-esli güýçlidir; pes temperaturada elektrolitleriň ýelimliliginiň ýokarlanmagy zarýad / çykaryş siklleriniň sanynyň azalmagyna getirýär; öýjükleriň howpsuzlygyny peseltmek we pes temperaturada batareýanyň ömrüni azaltmak; we pes temperaturada ulanylyşynyň peselmegi. Mundan başga-da, pes temperaturada batareýanyň gysga aýlaw möhleti we pes temperaturaly öýjükleriň howpsuzlyk töwekgelçiligi güýç batareýalarynyň howpsuzlygy üçin täze talaplary öňe sürdi. Şonuň üçin pes temperaturaly şertler üçin durnukly, ygtybarly, ygtybarly we uzak möhletli kuwwatly batareýa materiallaryny ösdürmek pes temperaturaly litiý-ion batareýalarynda gözleg işleriniň merkezidir. Häzirki wagtda birnäçe pes temperaturaly litiý-ion batareýa materiallary bar: (1) litiý metal anod materiallary: litiý metal himiki durnuklylygy, ýokary elektrik geçirijiligi we pes temperatura zarýady we çykaryş öndürijiligi sebäpli elektrik ulaglarynda giňden ulanylýar; (2) uglerod anod materiallary gowy ýylylyga garşylygy, pes temperatura sikliniň işleýşi, pes elektrik geçirijiligi we pes temperaturada pes temperatura sikli ömri sebäpli elektrik ulaglarynda giňden ulanylýar; (3) uglerod anod materiallary gowy ýylylyga garşylygy, pes temperatura sikliniň işleýşi, pes elektrik geçirijiligi we pes temperatura sikli ömri sebäpli elektrik ulaglarynda giňden ulanylýar. in; (3) organiki elektrolitler pes temperaturada gowy öndürijilige eýe; (4) polimer elektrolitler: polimer molekulýar zynjyrlary birneme gysga we ýakynlygy ýokary; (5) organiki däl materiallar: organiki däl polimerler gowy öndürijilik parametrlerine (geçirijilik) we elektrolit işjeňliginiň arasynda oňat utgaşyklyga eýe; (6) metal oksidleri az; (7) organiki däl materiallar: organiki däl polimerler we ş.m.
2 low Pes temperatura gurşawynyň litiý batareýasyna täsiri
Lityum batareýalarynyň sikl ömri esasan akym prosesine bagly, pes temperatura bolsa litiý önümleriniň ömrüne has köp täsir edýän faktor. Adatça, pes temperatura gurşawynda batareýanyň üstünde fazanyň üýtgemegi bolup, ýerüsti gurluşyň zaýalanmagyna we kuwwatynyň we öýjükleriň kuwwatynyň peselmegine sebäp bolýar. Temperatureokary temperaturaly şertlerde öýjükde gaz emele gelýär, bu termiki diffuziýany çaltlaşdyrar; pes temperaturada, batareýa suwuklygynyň faza üýtgemegini çaltlaşdyryp, gaz wagtynda çykarylyp bilinmez; temperatura näçe pes bolsa, şonça-da köp gaz emele gelýär we batareýa suwuklygynyň faza üýtgemegi haýal bolýar. Şonuň üçin batareýanyň içerki material üýtgemegi pes temperaturada has çylşyrymly we çylşyrymly, batareýa materialynyň içinde gazlar we gatylary öndürmek has aňsat; şol bir wagtyň özünde pes temperatura, katod materialy bilen elektrolitiň arasyndaky interfeýsde yzyna dolanyp bolmaýan himiki baglanyşygyň döwülmegi ýaly bir topar weýran ediji reaksiýalara sebäp bolar; şeýle hem elektrolitleriň öz-özüni ýygnamagynyň we sikl ömrüniň azalmagyna getirer; litiý ion zarýadynyň elektrolitlere geçiriş ukyby azalar; zarýad bermek we zarýad bermek prosesi litiý ion zarýadynyň geçirilmegi wagtynda polýarizasiýa hadysasy, batareýanyň kuwwatynyň peselmegi we litiý ion batareýalarynyň sikl ömrüne we energiýa dykyzlygyna we beýleki funksiýalara täsir edýän zynjyr reaksiýalaryna sebäp bolar. Pes temperaturada temperatura näçe pes bolsa, batareýanyň üstündäki redoks reaksiýasy, termiki diffuziýa, öýjügiň içindäki fazanyň üýtgemegi we hatda doly ýok edilmegi ýaly dürli weýran ediji reaksiýalar has güýçli we çylşyrymly, öz gezeginde elektrolit ýaly bir topar zynjyr reaksiýalaryny döreder. öz-özüňi ýygnamak, reaksiýanyň tizligi näçe haýal bolsa, batareýanyň kuwwaty şonça-da çökýär we ýokary temperaturada litiý ionynyň zarýad göçüriş ukyby näçe pes bolsa.
3 lit Lityum batareýasynyň tehnologiýa gözlegleriniň gidişinde pes temperatura
Pes temperatura gurşawynda batareýanyň howpsuzlygy, aýlaw ömri we öýjük temperaturasynyň durnuklylygy täsir eder we pes temperaturanyň litiý batareýalarynyň ömrüne täsirini hasaba alyp bolmaz. Häzirki wagtda pes temperatura kuwwatly batareýa tehnologiýasy gözleg we diafragma, elektrolit, polo positiveitel we otrisatel elektrod materiallaryny we beýleki usullary ulanmak arkaly ösüş gazanyldy. Geljekde pes temperaturaly litiý batareýasynyň tehnologiýasyny ösdürmek aşakdaky taraplardan kämilleşdirilmelidir: (1) ýokary energiýa dykyzlygy, uzak ömri, pes derejesi, kiçi göwrümi we pes temperaturada arzan bahasy bolan litiý batareýa material ulgamynyň ösüşi; ; (2) gurluş dizaýny we material taýýarlamak tehnologiýasy arkaly batareýanyň içerki garşylyk gözegçiligini yzygiderli gowulandyrmak; (3) ýokary kuwwatly, arzan bahaly litiý batareýa ulgamynyň ösüşinde elektrolit goşundylaryna, litiý ionyna we anod we katod interfeýsine we içerki işjeň materiallara we beýleki möhüm faktorlara täsir etmeli; ) (5) pes temperatura şertlerinde ýokary howpsuzlyk öndürijiligini, ýokary çykdajyly we arzan energiýa batareýa ulgamynyň çözgütlerini ösdürmek; (6) batareýa bilen baglanyşykly pes temperaturaly önümleri ösdürmek we olaryň ulanylmagyny öňe sürmek; (7) ýokary öndürijilikli pes temperatura çydamly batareýa materiallaryny we enjam tehnologiýasyny ösdürmek.
Elbetde, ýokardaky gözleg ugurlaryndan başga-da, pes temperatura şertlerinde batareýanyň işleýşini has-da gowulandyrmak, pes temperaturaly batareýalaryň energiýa dykyzlygyny ýokarlandyrmak, pes temperaturaly ýerlerde batareýanyň zaýalanmagyny azaltmak, batareýanyň ömrüni uzaltmak we beýleki gözlegler bar. ösüş; emma has möhüm mesele, ýokary temperatura, ýokary howpsuzlyk, arzan bahaly, ýokary aralyk, uzak ömür we pes temperatura şertlerinde batareýalaryň arzan bahaly täjirleşdirilmegine nädip ýetip boljakdygy häzirki gözleg, meseläni çözmäge we çözmäge gönükdirilmelidir.
Iş wagty: Noýabr-22-2022