Qual è la tecnologia a bassa temperatura della batteria agli ioni di litio?

Qual è la tecnologia a bassa temperatura della batteria agli ioni di litio? - Miglioramento dei materiali

26 Aug 2021

EverExceed ha recentemente introdotto una nuova tecnologia a bassa temperatura Batteria al litio ferro fosfato , che può essere caricato anche a temperature inferiori a 0°C e negative. In una serie di 5 articoli tecnici descriveremo in dettaglio i dettagli di questa tecnologia rivoluzionaria. In questo articolo parleremo del "miglioramento dei materiali" della batteria al litio con tecnologia a bassa temperatura.

Miglioramento dei materiali:

Introduzione:

Nei primi due articoli abbiamo parlato di "prestazioni" e "principio". In questo articolo, parleremo di come migliorare le prestazioni a bassa temperatura.

Prima di parlare del miglioramento dei materiali, esaminiamo il processo di carica della batteria agli ioni di litio, che si divide in quattro fasi:

1) Gli ioni di litio vengono deintercalati dalle particelle positive ed entrano nell'elettrolita

2) Trasferimento di ioni di litio nell'elettrolita

3) Gli ioni di litio entrano in contatto con l'elettrodo negativo attraverso la pellicola SEI

4) Intercalazione e diffusione degli ioni di litio nell'elettrodo negativo

Anche il contenuto del miglioramento dei materiali che verrà discusso nel seguito di questo documento viene ampliato uno per uno a partire dai quattro punti sopra menzionati.

——Gli ioni di litio vengono deintercalati dalle particelle positive ed entrano nell'elettrolita

Questo è il percorso di avvio del movimento degli ioni di litio nel processo di carica, ed è anche il passaggio più semplice e con la minore resistenza tra i quattro. La resistenza della de-intercalazione del catodo degli ioni di litio dipende principalmente dalla struttura del materiale del catodo. Il cobalto di litio ha una struttura a strati e gli ioni di litio possono essere de-incorporati e incorporati liberamente dalle direzioni anteriore, posteriore, sinistra e destra. Pertanto, offre buone prestazioni anche a basse temperature. La struttura molecolare del cobalto di litio è mostrata di seguito:

Rispetto all'ossido di litio-cobalto stratificato, il fosfato di litio e ferro ha una struttura olivinica. In questa struttura, PO4 limita la variazione di volume della struttura cristallina, quindi l'impedenza di intercalazione e de-intercalazione degli ioni litio è maggiore e le prestazioni relative a bassa temperatura non sono buone come quelle dell'ossido di litio-cobalto.

Inoltre, per le particelle di materiale attivo, più piccole sono le particelle, più breve è il percorso di migrazione degli ioni di litio. A temperatura ambiente, a causa della rapida diffusione degli ioni di litio, l'influenza delle particelle grandi e piccole sulla capacità non è evidente, ma a bassa temperatura, i vantaggi dei materiali con particelle piccole inizieranno a manifestarsi. I risultati del confronto della capacità di particelle dello stesso materiale a diverse temperature sono i seguenti:

Gli ioni di litio vengono rimossi dal catodo con il minimo ostacolo e raggiungono l'elettrolita senza problemi. Nell'elettrolita, il grado di ostacolo dipende dalla conduttività ionica dell'elettrolita a bassa temperatura. Per garantire le prestazioni dell'elettrolita a bassa temperatura, è necessario ridurre il contenuto di solvente EC ad alto punto di fusione (punto di fusione 39 ~ 40 °C), generalmente del 15% ~ 25%. È possibile aggiungere alcuni PC a basso punto di fusione (punto di fusione - 48,8 °C), ma è necessario aggiungere contemporaneamente additivi filmogeni per evitare il distacco dello strato di grafite causato dal PC. Lo schema elettrico è il seguente:

Un'elevata conduttività ionica è la configurazione standard dell'elettrolita a bassa temperatura, ma un'elevata conduttività ionica a temperatura ambiente non significa necessariamente migliori prestazioni a bassa temperatura. La chiave del problema è garantire la conduttività ionica a bassa temperatura. La conduttività ionica è determinata dalla costante dielettrica e dalla viscosità. La costante dielettrica si riferisce alla quantità di Li+ allo stato libero alla stessa concentrazione di sale di litio. Naturalmente, più è alta, meglio è; la viscosità si riferisce alla resistenza al trasferimento di Li+. Naturalmente, minore è la resistenza, meglio è.

Conclusione:

Per soddisfare le esigenze dei paesi freddi dove è necessaria affidabilità soluzione di accumulo di energia Per le applicazioni outdoor, gli ingegneri di ricerca e sviluppo di EverExceed hanno lavorato a lungo per trovare una soluzione adeguata, dando vita a una nuova tecnologia. Per la vostra soluzione di accumulo di energia a basse temperature, scegliete EverExceed come marchio di assoluta affidabilità.

Etichette :