Твърдо състояниенискотемпературни литиеви батериипоказват ниски електрохимични характеристики при ниски температури. Зареждането на литиево-йонна батерия при ниска температура ще генерира топлина в химическата реакция на положителните и отрицателните електроди, което води до прегряване на електродите. Поради нестабилността на положителните и отрицателните електроди при ниски температури е лесно да се предизвика електролитната реакция да генерира въздушни мехурчета и литиева утайка, като по този начин се разрушава електрохимичната ефективност. Следователно ниската температура е неизбежен процес в процеса на стареене на батерията.
Температурата на зареждане на литиево-йонната батерия е твърде ниска при ниска температура, което ще увреди положителните и отрицателните електроди. Когато температурата на зареждане на батерията е по-ниска от стайната температура, положителният електрод на батерията реагира и се разлага термично, а генерираните газ и топлина се натрупват в газа, образуван в положителния електрод, което кара клетката да се разширява. Ако температурата е твърде ниска по време на разреждането, полюсите ще станат нестабилни. За да се поддържа активността на отрицателния електрод и положителния електрод, батерията трябва да се зарежда непрекъснато, следователно активният материал на положителния електрод трябва да се държи в определена позиция колкото е възможно по време на зареждане.
Капацитетът на батерията намалява по-бързо по време на цикъл на ниска температура и оказва значително влияние върху живота на батерията. Зареждането при ниска температура води до прекомерни промени в обема на положителните и отрицателните електроди, което от своя страна води до образуването на литиеви дендрити и по този начин влияе върху работата на батерията. Загубата на мощност и влошаването на капацитета по време на цикъла на зареждане/разреждане също е основен фактор, влияещ върху живота на батерията, а разлагането на LiCoSiO 2 катода и LiCoSiO 2 катода при високи температури генерира газ и мехурчета заедно с твърдия електролит, което влияе на живот на батерията. Реакцията на положителните и отрицателните електроди с електролита при ниска температура генерира мехурчета, които дестабилизират положителните и отрицателните електроди по време на цикъла на батерията, като по този начин причиняват бързо намаляване на капацитета на батерията.
Удължаването на живота на цикъла зависи от разреденото състояние на батерията и концентрацията на литиеви йони по време на зареждане. Високата концентрация на литиеви йони ще попречи на цикличността на батерията, докато ниската концентрация на литий ще попречи на цикличността на батерията. Тъй като зареждането при ниска температура ще накара електролита да реагира бурно, като по този начин ще повлияе на реакцията на положителния и отрицателния електрод, което ще предизвика взаимодействието между активните вещества на положителния и отрицателния електрод, като по този начин ще накара отрицателния електрод да реагира и да произведе голямо количество газ и вода, като по този начин се увеличава топлината на батерията. Когато концентрацията на литиеви йони е по-ниска от 0,05%, животът на цикъла е само 2 пъти на ден; когато зарядният ток на батерията е по-висок от 0,2 A/C, системата за цикъл може да поддържа 8-10 пъти/ден, докато когато концентрацията на литиев дендрит е по-ниска от 0,05%, системата за цикъл може да поддържа 6-7 пъти/ден .
При ниска температура ще настъпи загуба на вода в отрицателния електрод и диафрагмата на литиево-йонната батерия, което ще доведе до намаляване на производителността на цикъла и капацитета на зареждане на батерията; поляризацията на материала на положителния електрод също ще причини крехка деформация на материала на отрицателния електрод, което води до нестабилност на решетката и феномен на пренос на заряд; изпаряването, изпаряването, десорбцията, емулгирането и утаяването на електролита също ще доведат до намаляване на производителността на цикъла на батерията. В LFP батериите активният материал на повърхността на батерията постепенно намалява с увеличаване на броя на зарежданията и разрядите, а намаляването на активния материал ще доведе до намаляване на капацитета на батерията; по време на процеса на зареждане и разреждане, тъй като броят на зарежданията и разрежданията се увеличава, активният материал на интерфейса се сглобява отново в солидна и надеждна структура на батерията, което прави батерията по-издръжлива и безопасна.
Време на публикуване: 15 ноември 2022 г