Fester ZustandNiedertemperatur-Lithiumbatterienweisen bei niedrigen Temperaturen eine geringe elektrochemische Leistung auf.Das Laden von Lithium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen erzeugt bei der chemischen Reaktion der positiven und negativen Elektroden Wärme, was zu einer Überhitzung der Elektroden führt.Aufgrund der Instabilität der positiven und negativen Elektroden bei niedrigen Temperaturen kann es bei der Elektrolytreaktion leicht zu Luftblasen und Lithiumausfällungen kommen, wodurch die elektrochemische Leistung zerstört wird.Daher ist eine niedrige Temperatur ein unvermeidlicher Prozess im Alterungsprozess der Batterie.
Die Ladetemperatur des Lithium-Ionen-Akkus ist bei niedrigen Temperaturen zu niedrig, wodurch die positiven und negativen Elektroden beschädigt werden.Wenn die Ladetemperatur der Batterie unter der Raumtemperatur liegt, reagiert die positive Elektrode der Batterie und zersetzt sich thermisch. Das erzeugte Gas und die erzeugte Wärme sammeln sich in dem in der positiven Elektrode gebildeten Gas an, wodurch sich die Zelle ausdehnt.Wenn die Temperatur beim Entladen zu niedrig ist, werden die Pole instabil.Um die Aktivität der negativen und positiven Elektrode aufrechtzuerhalten, muss die Batterie kontinuierlich aufgeladen werden. Daher sollte das aktive Material der positiven Elektrode beim Laden so weit wie möglich in einer bestimmten Position gehalten werden.
Die Batteriekapazität nimmt bei Zyklen bei niedrigen Temperaturen schneller ab und hat erhebliche Auswirkungen auf die Batterielebensdauer.Das Laden bei niedriger Temperatur führt zu übermäßigen Volumenänderungen der positiven und negativen Elektroden, was wiederum zur Bildung von Lithiumdendriten führt und somit die Batterieleistung beeinträchtigt.Der Leistungsverlust und die Kapazitätsverschlechterung während des Lade-/Entladezyklus sind ebenfalls ein wichtiger Faktor, der sich auf die Batterielebensdauer auswirkt, und die Zersetzung von LiCoSiO 2-Kathode und LiCoSiO 2-Kathode bei hohen Temperaturen erzeugt Gas und Blasen zusammen mit dem Festelektrolyten, was sich auf die Batterie auswirkt Batterielebensdauer.Durch die Reaktion der positiven und negativen Elektroden mit dem Elektrolyten bei niedriger Temperatur entstehen Blasen, die die positiven und negativen Elektroden während des Batteriezyklus destabilisieren und so dazu führen, dass die Batteriekapazität schnell abnimmt.
Die Verlängerung der Zyklenlebensdauer hängt vom Entladezustand der Batterie und der Lithium-Ionen-Konzentration während des Ladevorgangs ab.Eine hohe Lithiumionenkonzentration beeinträchtigt die Zyklenleistung der Batterie, während eine niedrige Lithiumkonzentration die Zyklenleistung der Batterie beeinträchtigt.Da das Laden bei niedriger Temperatur zu einer heftigen Reaktion des Elektrolyten führt und so die Reaktion der positiven und negativen Elektrode beeinflusst, führt dies zu einer Wechselwirkung zwischen den aktiven Substanzen der positiven und negativen Elektrode, wodurch die negative Elektrode reagiert und eine große Menge an Gas erzeugt Wasser und erhöht so die Wärme der Batterie.Wenn die Lithiumionenkonzentration weniger als 0,05 % beträgt, beträgt die Zykluslebensdauer nur 2 Mal pro Tag;Wenn der Ladestrom der Batterie höher als 0,2 A/C ist, kann das Zyklussystem 8–10 Mal pro Tag aufrechterhalten werden, während das Zyklussystem 6–7 Mal pro Tag aufrechterhalten kann, wenn die Lithiumdendritenkonzentration unter 0,05 % liegt .
Bei niedrigen Temperaturen kommt es zu Wasserverlust in der negativen Elektrode und der Membran des Li-Ionen-Akkus, was zu einer Verringerung der Zyklenleistung und der Ladekapazität des Akkus führt;Die Polarisation des positiven Elektrodenmaterials führt auch zu einer spröden Verformung des negativen Elektrodenmaterials, was zu Gitterinstabilität und Ladungsübertragungsphänomenen führt.Die Verdunstung, Verflüchtigung, Desorption, Emulgierung und Ausfällung des Elektrolyten führt ebenfalls zu einer Verringerung der Zyklenleistung der Batterie.Bei LFP-Batterien nimmt das aktive Material auf der Batterieoberfläche mit zunehmender Anzahl der Lade- und Entladevorgänge allmählich ab, und die Verringerung des aktiven Materials führt zu einer Verringerung der Batteriekapazität.Während des Lade- und Entladevorgangs fügt sich das aktive Material an der Grenzfläche mit zunehmender Anzahl der Lade- und Entladevorgänge wieder zu einer soliden und zuverlässigen Batteriestruktur zusammen, was die Batterie langlebiger und sicherer macht.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. November 2022