**Введение:**
С быстрым развитием новых источников энергии литий-ионные аккумуляторы широко используются в различных областях.Однако в условиях низких температур литий-ионные аккумуляторы сталкиваются с рядом проблем с производительностью, включая снижение разрядной емкости, увеличение внутреннего сопротивления и снижение эффективности зарядки и разрядки.В этой статье будут рассмотрены вопросы использования литий-ионных аккумуляторов в условиях низких температур и представлены некоторые стратегии с особым упором на исследования и разработки технологии предварительного нагрева литий-ионных аккумуляторов.
**Я.Влияние низкой температуры аккумулятора на его производительность**
1. **Уменьшение разрядной емкости аккумулятора:**
Емкость аккумулятора, один из важнейших параметров, значительно снижается в условиях низких температур.Наблюдение за кривой зависимости температуры от емкости показывает, что при -20°C емкость составляет лишь около 60% от емкости при 15°C.В первую очередь это связано со снижением активности материала положительного электрода, замедлением движения ионов лития и, как следствие, снижением емкости.
2. **Увеличение внутреннего сопротивления:**
Существует четкая связь между внутренним сопротивлением батареи и температурой, при этом внутреннее сопротивление существенно увеличивается при низких температурах.Это связано с тем, что способность к диффузии и перемещению заряженных ионов в материалах положительных и отрицательных электродов снижается, что приводит к увеличению внутреннего сопротивления.Образование пассивационной пленки между электродом и электролитом препятствует свободному движению ионов.
3. **Снижение эффективности зарядки и разрядки:**
В условиях низкой температуры аккумулятора эффективность зарядки существенно снижается.При -20°C эффективность зарядки составляет всего 65% от эффективности зарядки при 15°C.Это связано с изменениями в электрохимических характеристиках, из-за которых значительное количество электрической энергии потребляется в виде тепла внутреннего сопротивления, тем самым снижая эффективность зарядки.
**II.Вторичные реакции внутри литий-ионных аккумуляторов при низких температурах**
Помимо ухудшения производительности, литий-ионные аккумуляторы подвергаются различным вторичным реакциям при низких температурах, что приводит к снижению емкости аккумулятора и ухудшению его производительности.Эти реакции в основном происходят между ионами лития и электролитом, образуя необратимые реакции.
1. **Отрицательная электродная реакция:**
Потенциал материала отрицательного электрода намного ниже, чем потенциал материала положительного электрода, что приводит к необратимым реакциям, происходящим на отрицательном электроде, образуя проблемную пленку интерфейса твердого электролита (SEI).Трещины в пленке SEI создают канал прямого контакта между электролитом и электродом, вызывая постоянные внутренние реакции и ухудшение характеристик.
2. **Положительная электродная реакция:**
Сниженная активность материала положительного электрода препятствует диффузии и движению ионов лития на положительном электроде.Непрерывная езда на велосипеде вызывает расширение и сжатие электродов, что приводит к разрыву пленки SEI и дополнительно влияет на производительность батареи.
**III.Исследование и разработка технологии низкотемпературного предварительного нагрева литий-ионных аккумуляторов**
Столкнувшись с проблемами, которые создают литий-ионные аккумуляторы в условиях низких температур, технические специалисты предложили такие стратегии, как зарядка и предварительный нагрев, чтобы улучшить разрядную емкость аккумулятора и продлить срок его службы.
1. **Методы предварительного нагрева:**
Методы предварительного нагрева можно разделить на внешний нагрев и внутренний нагрев.По сравнению с внешним нагревом внутренний нагрев позволяет избежать теплопроводности на большие расстояния и образования локальных горячих точек, обеспечивая более равномерный нагрев батареи, тем самым повышая эффективность нагрева.
2. **Метод предварительного нагрева внутренним переменным током (AC):**
Исследования сосредоточены на скорости и эффективности нагрева с необходимостью предотвращения вторичных реакций, таких как осаждение лития во время предварительного нагрева.Система управления батареями (BMS) должна в режиме реального времени оценивать и контролировать условия осаждения лития, для чего требуется технология низкотемпературного контроля батареи на основе модели.
**Заключение:**
В контексте быстрого развития литий-ионных аккумуляторов решающее значение приобретает решение проблем, связанных с низкотемпературными средами.Благодаря углубленным исследованиям влияния на производительность аккумуляторов и постоянным инновациям в технологии предварительного нагрева мы можем лучше решать проблемы производительности литий-ионных аккумуляторов в условиях низких температур, повышать их надежность и срок службы, а также стимулировать разработку новых энергетических приложений. .
Если вы хотите узнать больше о наших предложениях по хранению солнечной энергии, мы рекомендуем вам изучить нашу линейку продуктов.Мы предлагаем широкий выбор панелей и аккумуляторов, предназначенных для различных применений и бюджетов, поэтому вы обязательно найдете правильное решение для своих нужд.
Сайт: www.fgreenpv.com.
Email:Info@fgreenpv.com
WhatsApp:+86 17311228539
Время публикации: 02 января 2024 г.
