Gyda datblygiad cyflym cerbydau trydan ledled y byd, mae maint y farchnad cerbydau trydan wedi cyrraedd $1 triliwn yn 2020 a bydd yn parhau i dyfu ar gyfradd o fwy nag 20% y flwyddyn yn y dyfodol.Felly, cerbydau trydan fel prif ddull cludo, bydd y gofynion perfformiad ar gyfer batris pŵer yn gynyddol uchel, ac ni ddylid anwybyddu effaith pydredd batri ar berfformiad batri pŵer mewn amgylcheddau tymheredd isel.Y prif resymau dros bydredd batri mewn amgylcheddau tymheredd isel yw: Yn gyntaf, mae'r tymheredd isel yn effeithio ar wrthwynebiad mewnol bach y batri, mae'r ardal trylediad thermol yn fawr, ac mae ymwrthedd mewnol y batri yn cynyddu.Yn ail, y batri y tu mewn a'r tu allan i'r gallu trosglwyddo tâl yn wael, bydd y anffurfiannau batri yn digwydd pan fydd y polareiddio anghildroadwy lleol.Yn drydydd, mae tymheredd isel y symudiad moleciwlaidd electrolyte yn araf ac yn anodd ei wasgaru mewn pryd pan fydd y tymheredd yn codi.Felly, mae pydredd batri tymheredd isel yn ddifrifol, gan arwain at ddiraddio perfformiad batri difrifol.
1 、 Statws technoleg batri tymheredd isel
Mae gofynion perfformiad technegol a materol batris pŵer lithiwm-ion a baratowyd ar dymheredd isel yn uchel.Mae diraddiad perfformiad difrifol batri pŵer lithiwm-ion mewn amgylchedd tymheredd isel oherwydd y cynnydd mewn ymwrthedd mewnol, sy'n arwain at anhawster trylediad electrolyte a bywyd cylchred celloedd byrrach.Felly, mae'r ymchwil ar dechnoleg batri pŵer tymheredd isel wedi gwneud rhywfaint o gynnydd yn y blynyddoedd diwethaf.Mae gan fatris lithiwm-ion tymheredd uchel traddodiadol berfformiad tymheredd uchel gwael, ac mae eu perfformiad yn dal i fod yn ansefydlog o dan amodau tymheredd isel;nifer fawr o gelloedd tymheredd isel, gallu isel, a pherfformiad beicio tymheredd isel gwael;mae polareiddio yn sylweddol gryfach ar dymheredd isel nag ar dymheredd uchel;mae mwy o gludedd electrolyte ar dymheredd isel yn arwain at ostyngiad yn nifer y cylchoedd gwefru/rhyddhau;llai o ddiogelwch celloedd a llai o fywyd batri ar dymheredd isel;a llai o berfformiad yn cael ei ddefnyddio ar dymheredd isel.Yn ogystal, mae bywyd beicio byr y batri ar dymheredd isel a risgiau diogelwch celloedd tymheredd isel wedi cyflwyno gofynion newydd ar gyfer diogelwch batris pŵer.Felly, mae datblygu deunyddiau batri pŵer sefydlog, diogel, dibynadwy a bywyd hir ar gyfer amgylcheddau tymheredd isel yn ffocws ymchwil ar batris lithiwm-ion tymheredd isel.Ar hyn o bryd, mae yna nifer o ddeunyddiau batri lithiwm-ion tymheredd isel: (1) deunyddiau anod metel lithiwm: defnyddir metel lithiwm yn eang mewn cerbydau trydan oherwydd ei sefydlogrwydd cemegol uchel, dargludedd trydanol uchel a pherfformiad tâl a rhyddhau tymheredd isel;(2) defnyddir deunyddiau anod carbon yn eang mewn cerbydau trydan oherwydd eu gwrthiant gwres da, perfformiad beicio tymheredd isel, dargludedd trydanol isel a bywyd beicio tymheredd isel ar dymheredd isel;(3) defnyddir deunyddiau anod carbon yn eang mewn cerbydau trydan oherwydd eu gwrthiant gwres da, perfformiad beicio tymheredd isel, dargludedd trydanol isel a bywyd beicio tymheredd isel.mewn;(3) mae gan electrolytau organig berfformiad da ar dymheredd isel;(4) electrolytau polymer: mae cadwyni moleciwlaidd polymer yn gymharol fyr ac mae ganddynt affinedd uchel;(5) deunyddiau anorganig: mae gan bolymerau anorganig baramedrau perfformiad da (dargludedd) a chydnawsedd da rhwng gweithgaredd electrolyte;(6) ocsidau metel yn llai;(7) deunyddiau anorganig: polymerau anorganig, ac ati.
2 、 Effaith amgylchedd tymheredd isel ar batri lithiwm
Mae bywyd beicio batris lithiwm yn dibynnu'n bennaf ar y broses ryddhau, tra bod tymheredd isel yn ffactor sy'n cael mwy o effaith ar fywyd cynhyrchion lithiwm.Fel arfer, o dan amgylchedd tymheredd isel, bydd wyneb y batri yn cael ei newid fesul cam gan achosi difrod i'r strwythur arwyneb, ynghyd â lleihau cynhwysedd a chynhwysedd celloedd.O dan amodau tymheredd uchel, cynhyrchir nwy yn y gell, a fydd yn cyflymu trylediad thermol;o dan dymheredd isel, ni ellir rhyddhau nwy mewn pryd, gan gyflymu newid cyfnod hylif batri;po isaf yw'r tymheredd, y mwyaf o nwy sy'n cael ei gynhyrchu a'r arafach yw'r newid cyfnod o hylif batri.Felly, mae newid deunydd mewnol y batri yn fwy llym a chymhleth o dan dymheredd isel, ac mae'n haws cynhyrchu nwyon a solidau y tu mewn i ddeunydd y batri;ar yr un pryd, bydd y tymheredd isel yn arwain at gyfres o adweithiau dinistriol megis torri bond cemegol anghildroadwy ar y rhyngwyneb rhwng y deunydd catod a'r electrolyte;bydd hefyd yn arwain at leihau hunan-gynulliad electrolyte a bywyd beicio;bydd y gallu trosglwyddo tâl ïon lithiwm i'r electrolyt yn cael ei leihau;bydd y broses codi tâl a rhyddhau yn achosi cyfres o adweithiau cadwyn megis ffenomen polareiddio yn ystod trosglwyddo tâl ïon lithiwm, pydredd capasiti batri a rhyddhau straen mewnol, sy'n effeithio ar fywyd beicio a dwysedd ynni batris ïon lithiwm a swyddogaethau eraill.Po isaf yw'r tymheredd ar dymheredd isel, y mwyaf dwys a chymhleth yw'r adweithiau dinistriol amrywiol megis adwaith rhydocs ar wyneb y batri, trylediad thermol, newid cyfnod y tu mewn i'r gell a hyd yn oed dinistr llwyr, bydd yn ei dro yn sbarduno cyfres o adweithiau cadwyn fel electrolyte. hunan-gynulliad, yr arafach yw'r cyflymder adwaith, y mwyaf difrifol yw'r dirywiad cynhwysedd batri, a'r tlotaf yw'r gallu mudo tâl ïon lithiwm ar dymheredd uchel.
3 、 Tymheredd isel ar gynnydd rhagolygon ymchwil technoleg batri lithiwm
Yn yr amgylchedd tymheredd isel, bydd diogelwch, bywyd beicio a sefydlogrwydd tymheredd celloedd y batri yn cael eu heffeithio, ac ni ellir anwybyddu effaith tymheredd isel ar fywyd batris lithiwm.Ar hyn o bryd, mae ymchwil a datblygu technoleg batri pŵer tymheredd isel gan ddefnyddio diaffram, electrolyte, deunyddiau electrod positif a negyddol a dulliau eraill wedi gwneud rhywfaint o gynnydd.Yn y dyfodol, dylid gwella datblygiad technoleg batri lithiwm tymheredd isel o'r agweddau canlynol: (1) datblygu system ddeunydd batri lithiwm gyda dwysedd ynni uchel, bywyd hir, gwanhad isel, maint bach a chost isel ar dymheredd isel ;(2) gwelliant parhaus o reolaeth gwrthiant mewnol batri trwy ddylunio strwythurol a thechnoleg paratoi deunyddiau;(3) wrth ddatblygu system batri lithiwm gallu uchel, cost isel, dylid rhoi sylw i ychwanegion electrolyte, ïon lithiwm ac anod a rhyngwyneb catod a deunydd gweithredol mewnol a dylanwad ffactorau allweddol eraill;(4) gwella perfformiad cylch batri (tâl a rhyddhau ynni penodol), sefydlogrwydd thermol y batri mewn amgylchedd tymheredd isel, diogelwch batris lithiwm mewn amgylchedd tymheredd isel a chyfeiriad datblygu technoleg batri arall;(5) datblygu perfformiad diogelwch uchel, datrysiadau system batri pŵer cost uchel a chost isel mewn amodau tymheredd isel;(6) datblygu cynhyrchion tymheredd isel sy'n gysylltiedig â batri a hyrwyddo eu cymhwysiad;(7) datblygu deunyddiau batri perfformiad isel sy'n gwrthsefyll tymheredd isel a thechnoleg dyfais.
Wrth gwrs, yn ychwanegol at y cyfarwyddiadau ymchwil uchod, mae yna hefyd lawer o gyfarwyddiadau ymchwil i wella perfformiad batri ymhellach o dan amodau tymheredd isel, gwella dwysedd ynni batris tymheredd isel, lleihau diraddiad batri mewn amgylcheddau tymheredd isel, ymestyn bywyd batri ac ymchwil arall cynnydd;ond y mater pwysicaf yw sut i gyflawni perfformiad uchel, diogelwch uchel, cost isel, ystod uchel, bywyd hir a chost isel masnacheiddio batris o dan amodau tymheredd isel yw'r presennol Mae angen i'r ymchwil ganolbwyntio ar dorri trwodd a datrys y broblem.
Amser postio: Tachwedd-22-2022