Sebab mengapa bateri litium takut sejuk terutamanya berkaitan dengan tindak balas kimia dalaman dan sifat fizikalnya.
1 Perlahankan kadar tindak balas kimia
Semasa proses mengecas dan menyahcas bateri litium, ia melibatkan penghijrahan ion litium antara elektrod positif dan negatif, serta tindak balas kimia bahan aktif elektrod. Tindak balas ini memerlukan sejumlah tenaga untuk mengatasi halangan tenaga pengaktifan, membolehkan pemindahan elektron dan penukaran bahan.
Dalam persekitaran suhu rendah, kadar tindak balas kimia ini akan menjadi perlahan kerana pergerakan molekul bahan tindak balas menjadi perlahan, kekerapan perlanggaran berkurangan, dan tindak balas menjadi sukar untuk dijalankan. Oleh itu, prestasi bateri litium pada suhu rendah akan terjejas, ditunjukkan sebagai kapasiti berkurangan dan prestasi kadar menurun.
2 Keterlarutan bahan aktif elektrod berkurangan
Keterlarutan bahan aktif elektrod di dalam bateri litium akan berkurangan pada suhu rendah. Ini bermakna dalam keadaan suhu rendah, kepekatan bahan aktif elektrod dalam elektrolit akan berkurangan, seterusnya mengurangkan jumlah bahan aktif yang tersedia untuk tindak balas. Ini mengurangkan lagi keupayaan mengecas dan menyahcas bateri, yang membawa kepada penurunan prestasi bateri.
3 Penurunan kecairan elektrolit
Elektrolit dalam bateri litium boleh menjadi likat dan malah sebahagiannya menjadi pepejal pada suhu rendah. Ini akan membawa kepada penurunan kekonduksian ion elektrolit, iaitu, kelajuan penghijrahan ion dalam elektrolit menjadi perlahan.
Disebabkan oleh peranan penting penghijrahan ion dalam proses pengecasan dan nyahcas bateri, penurunan kecairan elektrolit secara langsung memberi kesan kepada voltan keluaran dan kuasa bateri.
4 Rintangan dalaman bateri meningkat
Dalam persekitaran suhu rendah, rintangan pelbagai bahan di dalam bateri litium, seperti elektrod dan elektrolit, akan meningkat. Ini akan membawa kepada peningkatan dalam rintangan dalaman bateri, dengan itu mengurangkan kapasiti berkesan dan masa nyahcasnya. Sementara itu, peningkatan rintangan dalaman juga akan menghasilkan lebih banyak haba semasa proses pengecasan dan nyahcas bateri, seterusnya menjejaskan prestasi dan keselamatannya.
5 Fenomena pemendapan litium elektrod negatif
Semasa pengecasan suhu rendah, ion litium dengan mudah boleh membentuk dendrit litium pada permukaan elektrod negatif. Dendrit litium ini boleh menusuk pemisah, menyebabkan litar pintas dalaman dalam bateri dan berpotensi membawa kepada kemalangan keselamatan. Selain itu, logam litium termendap bertindak balas dengan elektrolit untuk membentuk mendapan, meningkatkan ketebalan antara muka elektrolit pepejal (SEI) dan seterusnya menjejaskan prestasi suhu rendah bateri.
6 Apakah penyelesaian untuk menangani ketakutan suhu rendah dalam bateri litium
1. Memperbaik bahan dan reka bentuk bateri
Optimumkan elektrolit:Gunakan elektrolit tidak beku untuk memastikan keupayaan pengangkutan ion yang baik pada suhu rendah. Memperbaik bahan elektrod dan reka bentuk struktur bateri, reka bentuk struktur dalaman bateri secara rasional, mengurangkan lompang dalaman, dan meningkatkan kekonduksian haba bateri.
2. Pengoptimuman sistem pengurusan bateri
Sistem kawalan suhu pintar:Tambahkan penderia suhu di dalam bateri untuk memantau perubahan suhu masa nyata.
Ambil langkah pemanasan atau penyejukan mengikut suhu bateri untuk memastikan bateri dapat mengekalkan suhu kerja yang sesuai dalam persekitaran suhu rendah.
Teknologi prapemanasan bateri:
Panaskan bateri pada suhu yang sesuai sebelum digunakan untuk meningkatkan prestasi suhu rendah bateri litium.
Ini boleh dicapai melalui fungsi prapemanasan sistem prapemanasan kereta atau stesen pengecasan rumah.
Pelarasan strategi pengecasan:
Mengguna pakai pengecasan perlahan dalam persekitaran suhu rendah untuk mengurangkan rintangan dalaman dan kadar tindak balas elektrokimia bateri.
Lindungi bateri daripada kerosakan yang disebabkan oleh pengecasan berlebihan dan nyahcas dengan mengawal arus dan voltan bateri.
3. Cadangan dan langkah pengguna
Elakkan letak kereta bersuhu rendah jangka panjang:Cuba elakkan meletakkan kenderaan dalam persekitaran suhu rendah untuk masa yang lama untuk mengurangkan penurunan pesat kuasa bateri.
Caj mengikut keperluan:Ikut prinsip "cas mengikut keperluan" untuk mengelakkan bateri terlalu rendah dan menjejaskan penggunaan biasa.
Pilih bahan penebat berkualiti tinggi:Balut bateri litium dengan bahan penebat khusus untuk meningkatkan suhunya.
Beri perhatian kepada pembelian bahan penebat berkualiti tinggi untuk memastikan keberkesanan penebat.