Низкотемпературное исследование силовых аккумуляторов зимой

Введение: низкая температура является препятствием для продвижения электромобилей в северных и холодных регионах Китая, а также является проблемой для предприятий по производству аккумуляторных батарей. Это была одна из ключевых попыток в отрасли решить проблему низкой термостойкости силовых батарей.

Зимой люди, называющие себя «замороженными собаками», закутывают шубы, стараясь сохранить след зимней жары. И самое неприятное, что когда хочешь водить машину, как древние, электромобиль «бьет»! Зимой аккумуляторные батареи жаждут тепла так же сильно, как люди хотят топить печь на снегу.

Низкая температура является препятствием для продвижения электромобилей в северных и холодных регионах Китая и является болезненным местом предприятий по производству аккумуляторов. Это была одна из ключевых попыток в отрасли решить проблему низкой термостойкости силовых батарей.

Микроскопически влияние низкой температуры на мощность аккумулятора

Почему многие аккумуляторы выходят из строя зимой? Что происходит при низких температурах внутри?

В качестве примера возьмем литий-железо-фосфатную батарею, наиболее широко используемую батарею в электрических автобусах. Этот вид аккумуляторов отличается высокой безопасностью и длительным сроком службы, но его низкотемпературные характеристики немного хуже, чем у аккумуляторов других технических систем. Низкая температура влияет на анод и катод, электролит и клей из фосфата лития-железа. Например, положительный электрод из фосфата лития-железа сам по себе имеет плохую электропроводность и склонен к поляризации при низкой температуре, что снижает емкость батареи. Из-за влияния низкой температуры скорость инкрустированного литием графита снижается, и металлический литий легко осаждается на поверхности отрицательного электрода. Если металлический литий используется из-за недостаточного срока хранения после зарядки, металлический литий не может быть снова встроен в графит. На поверхности отрицательного электрода присутствует металлический литий, который может образовывать дендрит лития и влиять на безопасность батареи. При низкой температуре вязкость электролита увеличивается, а также увеличивается сопротивление миграции иона лития. Кроме того, в процессе производства фосфата лития-железа клей также является очень важным фактором, низкая температура на характеристики клея также будет иметь большее влияние.

Еще одна проблема, вызванная низкой температурой, - это увеличение времени зарядки. Низкая температура зарядки, аккумулятор легко литиевый, поэтому перед зарядкой, как правило, медленно нагревают аккумулятор, например, температура аккумулятора увеличивается до нормальной температуры перед зарядкой.

Многомерное решение проблемы низких температур

Чтобы решить проблему низкотемпературного сопротивления батарей, мы обычно начинаем с трех аспектов: материалов батарей, конструкции ячеек и производства УПАКОВКИ, чтобы улучшить характеристики низкотемпературной зарядки и разрядки, а также срок службы литий-ионных батарей. Мяо лисяо, генеральный менеджер отдела исследований и разработок в области новой энергии Sun ton, представил решение для низкотемпературной стойкости аккумуляторной батареи для китайской аккумуляторной батареи.

В настоящее время обычными анодными материалами автомобильных аккумуляторных батарей являются тройные соединения и фосфат лития-железа, которые могут сократить путь миграции ионов лития за счет уменьшения размера частиц и нанотехнологий. Фосфат лития-железа может быть легирован La (символ элемента лантан) и Mg для увеличения оси c, изменения расстояния между слоями и увеличения канала передачи иона лития. Скользящая поверхность покрыта тремя быстрыми ионными проводниками Yuan LBO - S (также известными как суперионный проводник, иногда также называемым твердым электролитом, он отличается от общих основных характеристик ионных проводников, которые в определенном температурном диапазоне могут быть сопоставимы с жидким электролитом. ионная проводимость), чтобы уменьшить образование SEI, передача иона лития может осуществляться непосредственно через проводник быстрых ионов в онтологию материала и из него.

Что касается анодных материалов, существующие графитовые анодные материалы могут увеличивать расстояние между слоями графита путем нанесения покрытия, окисления поверхности, легирования или покрытия других элементов, чтобы ускорить скорость растворения ионов лития на поверхности анода и улучшить скорость ионов лития. встроен в графитовый анод. Мяо сказал, что разработка литиевого сплава, анода на основе олова и других новых анодных материалов может значительно улучшить низкотемпературные характеристики литий-ионных батарей.

Электролит в основном делится на соли лития, растворители и добавки на три части. Что касается лития, борат может быть добавлен для образования стабильной пленки SEI на поверхности материала и для облегчения диффузии ионов лития. Что касается растворителей, разумная пропорция может быть настроена для улучшения низкотемпературных характеристик растворителей электролита; Что касается добавок, то при добавлении различных добавок низкотемпературные характеристики батареи улучшаются по-разному. Понятно, что у Thornton new energy есть специальная команда, которая занимается разработкой формулы электролита, чтобы решить проблему низкотемпературной стойкости силовых батарей. В настоящее время Thornton трехкомпонентные литиевые батареи исследования и разработки новой энергии, устойчивость к низким температурам значительно улучшилась, батареи могут быть на 20 ℃ ниже нуля для передачи электроэнергии в окружающую среду, могут удовлетворить потребности электромобилей, работающих в холодной среде.

Кроме того, аккумулятор с большим энергопотреблением может работать в условиях окружающей среды от -20 до 60 ℃ и не требует систем отопления и охлаждения. Shandong Power специализируется на исследованиях и разработках низкотемпературных литий-железо-фосфатных батарей, производстве высокотехнологичных предприятий с Китайской академией наук (совместные исследования и разработки htma, производство литий-железо-фосфатных батарей обеспечивает прорывные характеристики под низкая температура и при низких температурах до 40 ℃, чтобы выделять более 90% от номинальной мощности.

Продвижение автомобилей на новой энергии - это не только вызов, но и возможность

Являясь одним из видов литиевых батарей, титанатно-литиевые батареи обладают отличной устойчивостью к низким температурам. Анодный материал из титаната лития со структурой шпинели имеет литиевый потенциал около 1,5 В, и дендриты лития не образуются. В процессе зарядки и разрядки объемная деформация составляет менее 1%. Батарея из наноразмерного титаната лития может заряжаться и разряжаться большим током, что позволяет осуществлять быструю зарядку при низкой температуре и одновременно гарантировать долговечность и безопасность батареи.

28 ноября 2017 года, в этот холодный и морозный сезон, чисто электрический автобус, произведенный компанией Yinlong New Energy, был официально введен в эксплуатацию в северном городе Тяньцзинь, что еще раз продемонстрировало превосходные низкотемпературные характеристики лития новой энергии Yinlong. титанатная батарея. Основная новая энергия литий-титанатной батареи из серебра, ее продукты имеют температурный диапазон - 50 ~ 60 ℃ при нормальной емкости заряда и разряда, автобусы компании производятся в Харбине, Иньчуане, Тяньцзине, Шицзячжуане, Баодине, Ханьдане и т. в более чем 40 городах по всей стране реализует коммерческую эксплуатацию, низкотемпературный эффект хороший. Литий-титанатный аккумулятор, обладающий превосходной устойчивостью к низким температурам, стал пионером в продвижении автомобилей на новой энергии в холодных регионах Китая. Новая энергия Yinlong - это искра для выхода литий-титанатной батареи на более широкий рынок.

31 июля 2017 года на церемонии запуска электробусов в районе Яньцин в Пекине 50 электробусов, оснащенных системой быстрой перезарядки микро-макро-энергии, были доставлены в Пекинскую автобусную группу и введены в эксплуатацию. На этот раз поставлено 50 чистых электрических автобусов, которые оснащены быстро перезаряжаемыми батареями, производимыми микро-макроэкономикой, с высокой плотностью энергии и увеличенным запасом хода. На данный момент микромакроэнергетика присутствует на рынке Пекина, поддерживая более тысячи различных моделей автобусов. 19 сентября 2017 года в Баотоу, Внутренняя Монголия, был официально запущен 70 12-метровых газоэлектрических гибридных автобусов, оснащенных литиевыми батареями Micro-Macro MpCO. Самая низкая температура в регионе ниже 30 ℃, самая высокая температура может достигать 39 ℃, Baotou выбирает микро-макро систему быстрой зарядки батареи, он рассматривает микро-макро быструю зарядку батареи хорошей экологической адаптивностью. Микро-макро мощность для холодных областей автобусного рынка в полном разгаре, это также отрасль, чтобы исследовать технологию низкой температуры батареи питания типичный представитель.

Решение проблемы низкотемпературной стойкости по-прежнему требует технической поддержки.

Существует множество решений проблемы низкой температуры аккумуляторных батарей. Например, так называемая «всепогодная батарея», в которой нагревательные пластины добавлены между положительным и отрицательным полюсами, управляется переключателем цепи, чтобы реализовать нагрев батареи. Эффективность этого внутреннего обогрева намного выше, чем у внешнего обогрева, а потребление энергии ниже. Всепогодные аккумуляторы значительно улучшились с точки зрения времени автономной работы, времени зарядки и срока службы.

С микроуровня, чтобы решить проблему низкой термостойкости силовых батарей, например, из материалов батареи, чтобы преодолеть проблему низкой термостойкости, по-прежнему необходимо полагаться на технологию привода, захватить аккумулятор «боится» низкой температуры, средство от случая, чтобы решить более тщательно.

В настоящее время многие тройные литиевые батареи также обладают характеристиками низкотемпературной стойкости, литий-титанатная батарея является лидером по характеристикам устойчивости к низким температурам, узкие места при низких температурах, существующие в продвижении электромобилей, будут постепенно решены.

Страница содержит содержимое машинного перевода.