Blog
ما هي تقنية درجة الحرارة المنخفضة لبطارية ليثيوم أيون؟ - تحسين المواد
26 Aug 2021
قدمت شركة EverExceed مؤخرًا تقنية جديدة لدرجات الحرارة المنخفضة بطارية ليثيوم فوسفات الحديد يمكن شحنها حتى في درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية وفي درجات حرارة سالبة. في سلسلة من خمس مقالات تقنية، سنشرح بالتفصيل تفاصيل هذه التقنية الثورية. سنتحدث في هذه المقالة عن "التحسين المادي" لبطارية الليثيوم بتقنية درجات الحرارة المنخفضة.
تحسين المواد:
مقدمة:
في المقالين الأولين، ناقشنا "الأداء" و"المبدأ". في هذه المقالة، سنتحدث عن كيفية تحسين الأداء في درجات الحرارة المنخفضة.
قبل أن نذكر تحسين المواد، دعونا نراجع عملية شحن بطارية الليثيوم أيون، والتي تنقسم إلى أربع خطوات:
1) يتم فصل أيونات الليثيوم عن الجسيمات الموجبة وتدخل إلى المنحل بالكهرباء
2) نقل أيون الليثيوم في الإلكتروليت
3) يتصل أيون الليثيوم بالقطب السالب من خلال فيلم SEI
4) تداخل وانتشار أيونات الليثيوم في القطب السالب
سيتم أيضًا توسيع محتوى التحسين المادي الذي سيتم مناقشته لاحقًا في هذه الورقة واحدة تلو الأخرى من النقاط الأربع المذكورة أعلاه.
——تتم إزالة أيونات الليثيوم من الجسيمات الموجبة وتدخل إلى المنحل بالكهرباء

هذه هي رحلة بدء حركة أيونات الليثيوم في عملية الشحن، وهي أيضًا أسهل خطوة وأقلها مقاومة بين الخطوات الأربع. تعتمد مقاومة فصل أيونات الليثيوم عن الكاثود بشكل أساسي على بنية مادة الكاثود. يتميز كوبالتات الليثيوم ببنية طبقية، ويمكن فصل أيونات الليثيوم ودمجها بحرية من الأمام والخلف واليمين واليسار. لذلك، يتميز بأداء جيد حتى في درجات الحرارة المنخفضة. يوضح التركيب الجزيئي لكوبالتات الليثيوم ما يلي:

بالمقارنة مع أكسيد كوبالت الليثيوم الطبقي، يتميز فوسفات حديد الليثيوم ببنية أوليفينية. في هذه البنية، يحدّ PO4 من التغير الحجمي في البنية البلورية، وبالتالي تكون معاوقة تداخل أيونات الليثيوم وزوالها أكبر، كما أن أدائه النسبي في درجات الحرارة المنخفضة ليس بجودة أكسيد كوبالت الليثيوم.

بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة لجسيمات المادة الفعالة، كلما صغر حجم الجسيمات، قصر مسار هجرة أيونات الليثيوم. في درجة حرارة الغرفة، ونظرًا للانتشار السريع لأيونات الليثيوم، لا يكون تأثير الجسيمات الكبيرة والصغيرة على السعة واضحًا، ولكن عند درجات الحرارة المنخفضة، تبدأ مزايا المواد ذات الجسيمات الصغيرة بالظهور. نتائج مقارنة سعة جسيمات المادة نفسها عند درجات حرارة مختلفة هي كما يلي:

يُزال أيون الليثيوم من الكاثود بأقل قدر من العوائق، ويصل بسلاسة إلى الإلكتروليت. في الإلكتروليت، تعتمد درجة العوائق على الموصلية الأيونية للإلكتروليت عند درجة حرارة منخفضة. لضمان أداء الإلكتروليت في درجات الحرارة المنخفضة، يجب تقليل محتوى مذيب EC عالي درجة الانصهار (درجة انصهاره 39-40 درجة مئوية)، وعادةً ما يكون 15%-25%. يمكن إضافة بعض مواد البولي كربونات منخفضة درجة الانصهار (درجة انصهاره - 48.8 درجة مئوية)، ولكن يجب إضافة إضافات لتشكيل الأغشية في الوقت نفسه لتجنب تقشير طبقة الجرافيت الناتجة عن البولي كربونات. الرسم التخطيطي كما يلي:

الموصلية الأيونية العالية هي المعيار القياسي للإلكتروليتات منخفضة الحرارة، ولكن الموصلية الأيونية العالية في درجة حرارة الغرفة لا تعني بالضرورة أداءً أفضل في درجات الحرارة المنخفضة. يكمن الحل في ضمان الموصلية الأيونية عند درجات الحرارة المنخفضة. تُحدد الموصلية الأيونية بثابت العزل الكهربائي واللزوجة. يشير ثابت العزل الكهربائي إلى كمية Li+ في الحالة الحرة عند نفس تركيز ملح الليثيوم. وبطبيعة الحال، كلما زادت، كان ذلك أفضل؛ أما اللزوجة، فتشير إلى مقاومة انتقال Li+. وبطبيعة الحال، كلما كانت المقاومة أصغر، كان ذلك أفضل.
خاتمة:
لتتناسب مع متطلبات البلدان الباردة حيث تحتاج إلى موثوقية حلول تخزين الطاقة في التطبيقات الخارجية، عمل مهندسو البحث والتطوير في EverExceed لفترة طويلة لإيجاد حل مناسب، ومن هنا جاءت التكنولوجيا الجديدة. لذا، لاختيار حلول تخزين الطاقة في درجات الحرارة الباردة، اختر EverExceed لتكون علامتك التجارية الموثوقة تمامًا.
المنتجات الساخنة
ترك رسالة
مرحباً بكم everexceed
إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا وترغب في معرفة المزيد من التفاصيل ، فالرجاء ترك رسالة هنا ، وسوف نقوم بالرد عليك في أقرب وقت ممكن.

بيت

منتجات

عن

اتصال