Ástæður og lausnir fyrir lítilli afkastagetu litíum rafhlaðna á veturna
Ástæður fyrir því að afkastageta litíum rafhlaðna verður minni á veturna
1. Seigja raflausnarinnar eykst
Raflausn litíum rafhlaðna er samsett úr lífrænum karbónatleysum og uppleystu litíumhexaflúorfosfati. Við lágt hitastig eykst seigja raflausnarinnar og dreifingarhraði litíumjóna í raflausninni hægir á, sem leiðir til lækkunar á afköstum rafhlöðunnar.
Samhæfni milli raflausnar, neikvæða rafskautsins og skilju verður verri: Í lághitaumhverfi verður samhæfni milli raflausnarinnar, neikvæða rafskautsins og skiljunnar verri, sem mun hafa áhrif á flutning litíumjóna og frammistöðu. af rafhlöðunni.
2. Minni afturkræfni virkra efna
Við lágt hitastig minnkar afturkræfni virka efnisins í litíum rafhlöðum, sem þýðir að skilvirkni rafhlöðunnar við hleðslu og afhleðslu minnkar, sem leiðir til minnkunar á rafhlöðugetu.
3. Innra dreifingarkerfi virka efnisins er minnkað: Í lághitaumhverfi minnkar innra dreifingarkerfi virka efnisins í litíumjónarafhlöðum og hleðsluflutningsviðnám (Rct) eykst verulega. Þetta þýðir að viðnám gegn hreyfingu litíumjóna inni í virka efninu eykst, sem leiðir til minnkunar á afkastagetu rafhlöðunnar.
4. Viðnám rafhlöðuskiljunnar eykst
Skilja litíum rafhlöður verður stífari við lágt hitastig, sem veldur því að viðnám litíumjóna fer í gegnum skiljuna, sem mun einnig hafa áhrif á afköst rafhlöðunnar.
5. Hitastöðugleiki rafhlöðuíhluta minnkar
Í lághitaumhverfi minnkar hitastöðugleiki rafhlöðuíhluta og líklegra er að innra hitastig rafhlöðunnar hækki. Of hátt hitastig getur haft neikvæð áhrif á afköst rafhlöðunnar.
6. Litíum er útfellt úr neikvæðu rafskautinu: Í lághitaumhverfi er litíum útfellt alvarlega úr neikvæðu rafskauti litíumjónarafhlöðu og útfellt málmlitíum hvarfast við raflausnina og útfelling vörunnar veldur þykkt fastefnisins. raflausnaviðmót (SEI) til að aukast. Þetta hefur áhrif á flutning litíumjóna og afköst rafhlöðunnar.
7. Aukning á litíumjónadreifingarviðnám litíumjónarafhlöðu við lágt hitastig: Þetta er einn af mikilvægum þáttum sem hafa áhrif á lághitaafköst litíumjónarafhlöðu. Við lágt hitastig eykst dreifingarþol litíumjóna í raflausninni, sem veldur því að flutningshraði litíumjóna hægist og hefur þannig áhrif á afkastagetu rafhlöðunnar.
Lausnir
1. Bættu lághitavirkni raflausnarinnar
Með því að bæta formúlu og samsetningu raflausnarinnar og draga úr seigju hans við lágt hitastig er hægt að auka dreifingarhraða litíumjóna í raflausninni og bæta þannig afköst rafhlöðunnar. Til dæmis er hægt að nota ný lífræn leysiefni eða aukaefni til að draga úr seigju raflausnarinnar.
2. Hagræða uppbyggingu og samsetningu virkra efna
Með því að breyta uppbyggingu og samsetningu virka efnisins er hægt að bæta afturkræfni þess við lágt hitastig. Til dæmis er hægt að nota nýjar gerðir af húðun á virku efni eða breyta stærð og lögun virku efnisagnanna.
3. Bættu efni og uppbyggingu þindarinnar
Notkun nýrra himnuefna og mannvirkja getur bætt mýkt þess og öndun við lágt hitastig
eiginleikar, draga úr viðnám litíumjóna sem fara í gegnum skiljuna og bæta þar með rafhlöðuna. Til dæmis má nota gljúpar himnur eða samsettar himnur.
4. Styrkja hitauppstreymi rafhlöðunnar
Með því að styrkja hitauppstreymi rafhlöðunnar er hægt að halda innra hitastigi rafhlöðunnar stöðugu og forðast áhrif ofhitnunar á afköst rafhlöðunnar. Til dæmis er hægt að bæta hitaleiðnibúnaði við rafhlöðupakkann eða fínstilla hitaleiðnihönnun rafhlöðupakkans. Að auki er einnig hægt að stilla rekstrarhitastig rafhlöðunnar með skynsamlegri hleðslu- og afhleðslustjórnunaraðferðum. Til dæmis, meðan á hleðslu stendur, er stærð og tíma straumsins stjórnað til að forðast að hitastig rafhlöðunnar sé of hátt; meðan á losunarferlinu stendur er vinna stöðvuð tímanlega til að lækka hitastig rafhlöðunnar. Þessar ráðstafanir geta hjálpað til við að halda hitastigi inni í rafhlöðunni stöðugum og bæta afköst rafhlöðunnar.
5. Bættu við hitaeinangrunarbúnaði
Að bæta við hitaeinangrunarbúnaði utan rafhlöðunnar er einnig áhrifarík lausn. Hitaeinangrunarbúnaðurinn getur dregið úr áhrifum ytra umhverfisins á rafhlöðuna og viðhaldið eðlilegu rekstrarhitastigi rafhlöðunnar. Til dæmis er hægt að bæta einangrunarefnum eða upphitunarbúnaði við litíum rafhlöðupakka rafknúinna ökutækja til að bæta frammistöðu þeirra í lághitaumhverfi.
