குறைந்த வெப்பநிலை ஆற்றல் லித்தியம் பேட்டரி தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியின் முன்னேற்றம்

உலகளவில் மின்சார வாகனங்களின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், மின்சார வாகனங்களின் சந்தை அளவு 2020 ஆம் ஆண்டில் $1 டிரில்லியன் டாலர்களை எட்டியுள்ளது மற்றும் எதிர்காலத்தில் ஆண்டுக்கு 20% க்கும் அதிகமான விகிதத்தில் தொடர்ந்து வளரும்.எனவே, மின்சார வாகனங்கள் ஒரு முக்கிய போக்குவரத்து முறையாகும், ஆற்றல் பேட்டரிகளுக்கான செயல்திறன் தேவைகள் பெருகிய முறையில் அதிகமாக இருக்கும், மேலும் குறைந்த வெப்பநிலை சூழல்களில் மின் பேட்டரி செயல்திறனில் பேட்டரி சிதைவின் தாக்கம் புறக்கணிக்கப்படக்கூடாது.குறைந்த வெப்பநிலை சூழல்களில் பேட்டரி சிதைவதற்கான முக்கிய காரணங்கள்: முதலில், குறைந்த வெப்பநிலை பேட்டரியின் சிறிய உள் எதிர்ப்பை பாதிக்கிறது, வெப்ப பரவல் பகுதி பெரியது, மற்றும் பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது.இரண்டாவதாக, சார்ஜ் பரிமாற்ற திறன் உள்ளேயும் வெளியேயும் உள்ள பேட்டரி மோசமாக உள்ளது, உள்ளூர் மீளமுடியாத துருவமுனைப்பு போது பேட்டரி சிதைவு ஏற்படும்.மூன்றாவதாக, எலக்ட்ரோலைட் மூலக்கூறு இயக்கத்தின் குறைந்த வெப்பநிலை மெதுவாகவும், வெப்பநிலை உயரும் நேரத்தில் பரவுவது கடினமாகவும் இருக்கும்.எனவே, குறைந்த வெப்பநிலை பேட்டரி சிதைவு தீவிரமானது, இதன் விளைவாக தீவிர பேட்டரி செயல்திறன் சிதைவு ஏற்படுகிறது.

未标题-1

1, குறைந்த வெப்பநிலை பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தின் நிலை

குறைந்த வெப்பநிலையில் தயாரிக்கப்பட்ட லித்தியம்-அயன் மின்கலங்களின் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருள் செயல்திறன் தேவைகள் அதிகம்.குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில் லித்தியம்-அயன் மின்கலத்தின் தீவிர செயல்திறன் சிதைவு உள் எதிர்ப்பின் அதிகரிப்பு காரணமாகும், இது எலக்ட்ரோலைட் பரவல் மற்றும் சுருக்கமான செல் சுழற்சியின் ஆயுளுக்கு வழிவகுக்கிறது.எனவே, குறைந்த வெப்பநிலை ஆற்றல் பேட்டரி தொழில்நுட்பம் பற்றிய ஆராய்ச்சி சமீபத்திய ஆண்டுகளில் சில முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளது.பாரம்பரிய உயர்-வெப்பநிலை லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் மோசமான உயர்-வெப்பநிலை செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவற்றின் செயல்திறன் குறைந்த வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ் இன்னும் நிலையற்றதாக உள்ளது;அதிக அளவு குறைந்த வெப்பநிலை செல்கள், குறைந்த திறன் மற்றும் மோசமான குறைந்த வெப்பநிலை சுழற்சி செயல்திறன்;துருவமுனைப்பு அதிக வெப்பநிலையை விட குறைந்த வெப்பநிலையில் கணிசமாக வலுவானது;குறைந்த வெப்பநிலையில் எலக்ட்ரோலைட்டின் அதிகரித்த பாகுத்தன்மை கட்டணம் / வெளியேற்ற சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையில் குறைப்புக்கு வழிவகுக்கிறது;செல்கள் பாதுகாப்பு குறைக்கப்பட்டது மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் பேட்டரி ஆயுள் குறைக்கப்பட்டது;மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் பயன்பாட்டில் செயல்திறன் குறைக்கப்பட்டது.கூடுதலாக, குறைந்த வெப்பநிலையில் பேட்டரியின் குறுகிய சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை செல்களின் பாதுகாப்பு அபாயங்கள் மின் பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பிற்கான புதிய தேவைகளை முன்வைத்துள்ளன.எனவே, குறைந்த-வெப்பநிலை சூழல்களுக்கான நிலையான, பாதுகாப்பான, நம்பகமான மற்றும் நீண்ட ஆயுட்கால ஆற்றல் பேட்டரி பொருட்களின் வளர்ச்சி குறைந்த வெப்பநிலை லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பற்றிய ஆராய்ச்சியின் மையமாகும்.தற்போது, ​​பல குறைந்த-வெப்பநிலை லித்தியம்-அயன் பேட்டரி பொருட்கள் உள்ளன: (1) லித்தியம் உலோக அனோட் பொருட்கள்: லித்தியம் உலோகம் அதிக இரசாயன நிலைத்தன்மை, அதிக மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்ற செயல்திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக மின்சார வாகனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது;(2) கார்பன் அனோட் பொருட்கள் மின்சார வாகனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவற்றின் நல்ல வெப்ப எதிர்ப்பு, குறைந்த வெப்பநிலை சுழற்சி செயல்திறன், குறைந்த மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் குறைந்த வெப்பநிலை சுழற்சி வாழ்க்கை;(3) கார்பன் அனோட் பொருட்கள் மின்சார வாகனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவற்றின் நல்ல வெப்ப எதிர்ப்பு, குறைந்த வெப்பநிலை சுழற்சி செயல்திறன், குறைந்த மின் கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை சுழற்சி வாழ்க்கை.உள்ளே;(3) கரிம எலக்ட்ரோலைட்டுகள் குறைந்த வெப்பநிலையில் நல்ல செயல்திறன் கொண்டவை;(4) பாலிமர் எலக்ட்ரோலைட்டுகள்: பாலிமர் மூலக்கூறு சங்கிலிகள் ஒப்பீட்டளவில் குறுகியவை மற்றும் அதிக தொடர்பு கொண்டவை;(5) கனிம பொருட்கள்: கனிம பாலிமர்கள் நல்ல செயல்திறன் அளவுருக்கள் (கடத்துத்திறன்) மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் செயல்பாட்டிற்கு இடையே நல்ல இணக்கம்;(6) உலோக ஆக்சைடுகள் குறைவாக உள்ளன;(7) கனிம பொருட்கள்: கனிம பாலிமர்கள், முதலியன.

2, லித்தியம் பேட்டரியில் குறைந்த வெப்பநிலை சூழலின் விளைவு

லித்தியம் பேட்டரிகளின் சுழற்சி வாழ்க்கை முக்கியமாக வெளியேற்ற செயல்முறையை சார்ந்துள்ளது, அதே நேரத்தில் குறைந்த வெப்பநிலை லித்தியம் தயாரிப்புகளின் வாழ்க்கையில் அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் ஒரு காரணியாகும்.வழக்கமாக, குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில், பேட்டரியின் மேற்பரப்பு நிலை மாற்றத்திற்கு உட்படும், இதனால் மேற்பரப்பு கட்டமைப்பு சேதம், திறன் மற்றும் செல் திறன் குறைப்பு ஆகியவற்றுடன் இருக்கும்.அதிக வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ், கலத்தில் வாயு உருவாகிறது, இது வெப்ப பரவலை துரிதப்படுத்தும்;குறைந்த வெப்பநிலையில், வாயுவை சரியான நேரத்தில் வெளியேற்ற முடியாது, இது பேட்டரி திரவத்தின் கட்ட மாற்றத்தை துரிதப்படுத்துகிறது;குறைந்த வெப்பநிலை, அதிக வாயு உருவாகிறது மற்றும் பேட்டரி திரவத்தின் கட்ட மாற்றம் மெதுவாக இருக்கும்.எனவே, பேட்டரியின் உள் பொருள் மாற்றம் குறைந்த வெப்பநிலையில் மிகவும் கடுமையான மற்றும் சிக்கலானது, மேலும் பேட்டரி பொருளின் உள்ளே வாயுக்கள் மற்றும் திடப்பொருட்களை உருவாக்குவது எளிது;அதே நேரத்தில், குறைந்த வெப்பநிலையானது கேத்தோடு பொருள் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டுக்கு இடையே உள்ள இடைமுகத்தில் மீளமுடியாத இரசாயனப் பிணைப்பு முறிவு போன்ற அழிவுகரமான எதிர்விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்;இது எலக்ட்ரோலைட் சுய-அசெம்பிளி மற்றும் சுழற்சி ஆயுளைக் குறைக்க வழிவகுக்கும்;எலக்ட்ரோலைட்டுக்கு லித்தியம் அயன் சார்ஜ் பரிமாற்ற திறன் குறைக்கப்படும்;சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் செயல்முறையானது லித்தியம் அயன் சார்ஜ் பரிமாற்றத்தின் போது துருவமுனைப்பு நிகழ்வு, பேட்டரி திறன் சிதைவு மற்றும் உள் அழுத்த வெளியீடு போன்ற தொடர் சங்கிலி எதிர்வினைகளை ஏற்படுத்தும், இது லித்தியம் அயன் பேட்டரிகள் மற்றும் பிற செயல்பாடுகளின் சுழற்சி ஆயுளையும் ஆற்றல் அடர்த்தியையும் பாதிக்கிறது.குறைந்த வெப்பநிலையில் குறைந்த வெப்பநிலை, பேட்டரி மேற்பரப்பில் ரெடாக்ஸ் எதிர்வினை, வெப்ப பரவல், செல் உள்ளே கட்ட மாற்றம் மற்றும் முழுமையான அழிவு போன்ற பல்வேறு அழிவு எதிர்வினைகள் மிகவும் தீவிரமான மற்றும் சிக்கலானது, எலக்ட்ரோலைட் போன்ற தொடர் சங்கிலி எதிர்வினைகளைத் தூண்டும். சுய-அசெம்பிளி, மெதுவான எதிர்வினை வேகம், மிகவும் தீவிரமான பேட்டரி திறன் சிதைவு மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் லித்தியம் அயன் சார்ஜ் இடம்பெயர்வு திறன் மோசமாக உள்ளது.

3, லித்தியம் பேட்டரி தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி வாய்ப்புகளின் முன்னேற்றத்தில் குறைந்த வெப்பநிலை

குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில், பேட்டரியின் பாதுகாப்பு, சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் செல் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை பாதிக்கப்படும், மேலும் லித்தியம் பேட்டரிகளின் ஆயுளில் குறைந்த வெப்பநிலையின் தாக்கத்தை புறக்கணிக்க முடியாது.தற்போது, ​​குறைந்த வெப்பநிலை ஆற்றல் பேட்டரி தொழில்நுட்ப ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு உதரவிதானம், எலக்ட்ரோலைட், நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்முனை பொருட்கள் மற்றும் பிற முறைகளை பயன்படுத்தி சில முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளது.எதிர்காலத்தில், குறைந்த வெப்பநிலை லித்தியம் பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி பின்வரும் அம்சங்களில் இருந்து மேம்படுத்தப்பட வேண்டும்: (1) அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, நீண்ட ஆயுள், குறைந்த தணிவு, சிறிய அளவு மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் குறைந்த விலை கொண்ட லித்தியம் பேட்டரி பொருள் அமைப்பின் வளர்ச்சி ;(2) கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு மற்றும் பொருள் தயாரிப்பு தொழில்நுட்பம் மூலம் பேட்டரி உள் எதிர்ப்பு கட்டுப்பாட்டின் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றம்;(3) அதிக திறன் கொண்ட, குறைந்த விலை லித்தியம் பேட்டரி அமைப்பின் வளர்ச்சியில், எலக்ட்ரோலைட் சேர்க்கைகள், லித்தியம் அயன் மற்றும் அனோட் மற்றும் கேத்தோடு இடைமுகம் மற்றும் உள் செயலில் உள்ள பொருள் மற்றும் பிற முக்கிய காரணிகள் செல்வாக்கு ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும்;(4) பேட்டரி சுழற்சி செயல்திறனை மேம்படுத்துதல் (சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் குறிப்பிட்ட ஆற்றல்), குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில் பேட்டரியின் வெப்ப நிலைத்தன்மை, குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில் லித்தியம் பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பு மற்றும் பிற பேட்டரி தொழில்நுட்ப வளர்ச்சி திசை;(5) குறைந்த வெப்பநிலை நிலைகளில் உயர் பாதுகாப்பு செயல்திறன், அதிக செலவு மற்றும் குறைந்த விலை மின் பேட்டரி அமைப்பு தீர்வுகளை உருவாக்குதல்;(6) குறைந்த வெப்பநிலை பேட்டரி தொடர்பான தயாரிப்புகளை உருவாக்குதல் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துதல்;(7) உயர் செயல்திறன் குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்பு பேட்டரி பொருட்கள் மற்றும் சாதன தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்க.
நிச்சயமாக, மேற்கூறிய ஆராய்ச்சி திசைகளுக்கு கூடுதலாக, குறைந்த வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ் பேட்டரி செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்தவும், குறைந்த வெப்பநிலை பேட்டரிகளின் ஆற்றல் அடர்த்தியை மேம்படுத்தவும், குறைந்த வெப்பநிலை சூழலில் பேட்டரி சிதைவைக் குறைக்கவும், பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிக்கவும் மற்றும் பிற ஆராய்ச்சிக்கான பல ஆராய்ச்சி திசைகளும் உள்ளன. முன்னேற்றம்;ஆனால் மிக முக்கியமான பிரச்சினை என்னவென்றால், உயர் செயல்திறன், அதிக பாதுகாப்பு, குறைந்த விலை, அதிக வரம்பு, நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையில் பேட்டரிகளின் குறைந்த விலை வணிகமயமாக்கல் ஆகியவை தற்போதைய சிக்கலை உடைத்து தீர்ப்பதில் கவனம் செலுத்த வேண்டும்.


இடுகை நேரம்: நவம்பர்-22-2022