Co jsou tajemství lithiových baterií?

V současnosti jsou známy dva typy baterií elektrických vozidel, které se dělí na ternární lithiové baterie a lithium-železité fosfátové baterie podle rozdílu materiálu pozitivních elektrod. Je jen to, že aktivita lithium-železo-fosfátové baterie je nízká, což má za následek nízkou hustotu energie a neschopnost zajistit delší životnost baterie, takže se postupně ztrácí z dohledu.

Současná ternární lithiová baterie hlavního proudu má výhody vysoké aktivity baterií a vyšší hustoty energie, takže nové energetické modely v zásadě používají ternární lithiové baterie jako mechanismy ukládání energie.

Bez ohledu na to, jaký typ lithiové baterie je její základní struktura stejná. Skládají se z kladné elektrody, záporné elektrody, separátoru a elektrolytu. Nabíjení lithiové baterie má generovat nabité lithiové ionty (ekvivalentní) z kladné elektrody a oddělit se od kladné elektrody, "plavat" elektrolyt a separátor, aby dosáhly záporné elektrody, a vložit je do materiálu záporné elektrody. Proces vybíjení je přesně opačný, přičemž lithiové ionty „přejíždějí“ z záporné elektrody do kladné elektrody. Zjednodušeně řečeno, proces nabíjení a vybíjení lithiové baterie je dosažen lithiovými ionty „plaváním“ mezi kladnými a zápornými elektrodami.

Je to elektrický proud, který tlačí lithiové ionty k „plavání“ tam a zpět. Můžeme tedy jednoduše chápat rychlé nabíjení jako vysoce výkonnou vrtuli za lithium ion, která rychle a násilně tlačí lithiové ionty k „plavání“ z kladné elektrody do záporné elektrody, zatímco pomalé nabíjení je nízkoenergetická vrtule s lithiovými ionty pomalu "plavat" z pozitivního do negativního.

Proč tedy rychlé nabíjení ovlivňuje baterii? Zcela jednoduše, mnoho lithiových iontů s vysokovýkonnými tryskami „šíleně plave“ z kladné elektrody do záporné elektrody. Předtím, než záporná elektroda dopadla (zapuštěna do záporné elektrody), přeběhl další lithium iont a dva lithiové ionty zasáhly Společně „zabity k smrti“ inaktivovány. V důsledku toho ztratí baterie jeden lithium iont. Postupem času se „mrtvé“ lithiové ionty hromadí a tvoří lithiové dendrity. Vyskytuje se mnoho deflagrací baterie a většina z nich je způsobena lithiovými dendrity, které propíchávají separátor a způsobují zkraty uvnitř baterie.

Kromě toho to ještě jednou prodloužíme. Proč životnost baterií elektrických vozidel dramaticky klesá při nízké teplotě v zimě? Jak již bylo zmíněno dříve, vybíjecí proces baterie spočívá v tom, že lithiové ionty jsou de-interkalovány od záporné elektrody a potom "kapalinou zpět" do kladné elektrody elektrolýzou. Při nízkých teplotách může být elektrolyt „lepkavý“ nebo dokonce „mrznout“. To znamená, že proces lithiových iontů „plavání zpět“ z záporné elektrody je obtížnější a pro vytlačení lithiových iontů jsou zapotřebí silnější poháněče, což znamená, že se zvyšuje vnitřní odpor baterie.

Proto musí samotná baterie spotřebovat více energie při nízkých teplotách, což vede ke snížení energie potřebné k řízení vozidla. Z tohoto důvodu se životnost baterií elektrických vozidel v zimě prudce snížila.