berita perusahaan tentang Mempelajari Kinerja Pelepasan Biaya Suhu Tinggi Dan Rendah Baterai Lithium Ion

Mempelajari Kinerja Pelepasan Biaya Suhu Tinggi Dan Rendah Baterai Lithium Ion

Dengan kepadatan energi yang tinggi, fleksibilitas desain, siklus hidup yang panjang, tidak ada efek memori, tingkat pengosongan diri yang rendah dan tidak ada polusi terhadap lingkungan, baterai lithium-ion telah semakin banyak digunakan dalam peralatan elektronik bergerak, kendaraan listrik, industri pertahanan nasional dan bidang teknologi tinggi lainnya.Namun, karena lingkungan layanan yang keras di kendaraan listrik, Aerospace dan bidang militer, baterai Lithium ion harus digunakan dalam rentang suhu yang luas, yang telah menarik banyak perhatian karena kinerja suhu tinggi dan rendahnya.Makalah ini mengambil model penelitian ilmiah komersial domestik yang ditingkatkan dari baterai lithium-ion sebagai objek penelitian, dan menguji kinerjanya di bawah kondisi suhu tinggi dan rendah, yang memberikan referensi data tertentu bagi produsen untuk meningkatkan teknologi baterai.

1. Eksperimen

1.1 instrumen dan bahan

Instrumen eksperimental: sistem uji kinerja baterai presisi tinggi, ruang uji tahan ledakan suhu tinggi dan rendah ly-2800, ruang uji tahan ledakan suhu tinggi dan rendah ly-2800

Baterai eksperimental: sel baterai domestik, tegangan nominal 37 V, kapasitas nominal 11 ah.

1.2 metode dan kondisi eksperimental

(1) Persiapan sebelum ujian:

sebuah.Baterai yang digunakan dalam percobaan disiklus secara stabil selama 5 kali pada suhu kamar (23 ± 2) .Kondisi pengisian dan pengosongan: isi daya baterai hingga 4,2 V dengan arus konstan 3500 Ma dan 350 Ma dengan tegangan konstan;Sisihkan untuk 1H antara pengisian dan pengosongan;Discharge ke 27 V dengan arus konstan 3 500 mA.

B.Baterai disimpan pada - 20 dan 65 selama 6 jam, dan kemudian percobaan pengisian dan pengosongan dilakukan pada suhu yang berbeda (- 20 dan 65 ).

(2) Pengisian dan pengosongan suhu tinggi dan rendah

Tempatkan baterai dalam kotak tahan ledakan suhu tinggi (65 ) atau kotak pengaturan suhu dan kelembaban (- 20 ), isi daya hingga 42 V dengan arus konstan 3500 Ma dan 350 Ma dengan tegangan konstan;Sisihkan selama 1 jam antara pengisian dan pengosongan;Discharge ke 2 7 V dengan arus konstan 3500 Ma.

2. Hasil eksperimen dan diskusi

1.1 kinerja debit biaya suhu rendah baterai lithium ion.

Kurva pengisian baterai pada suhu kamar (23 ± 2) dan suhu rendah (- 20 ) ditunjukkan pada Gambar 1.

Tabel 1 menunjukkan nilai kapasitas pengisian arus konstan dan tegangan konstan dan kapasitas pengisian total baterai pada suhu kamar dan suhu rendah.Dapat dilihat dari Gambar 1 dan tabel 1 bahwa dibandingkan dengan proses pengisian suhu normal, tegangan terminal baterai pada proses pengisian arus konstan meningkat pada suhu rendah (mungkin karena polarisasi baterai relatif besar pada kondisi suhu rendah. , dan perubahan tegangan yang sesuai relatif besar), waktu pengisian arus konstan berkurang, dan waktu pengisian tegangan konstan diperpanjang secara signifikan, menghasilkan peningkatan tegangan pengisian rata-rata baterai, Mengurangi efisiensi pengisian.Pada suhu kamar, rasio kapasitas pengisian arus konstan terhadap total kapasitas pengisian adalah 52%;Ketika suhu turun ke - 20 , rasio kapasitas pengisian arus konstan terhadap total kapasitas pengisian hanya 6,2%.Analisis penyebab: pada suhu rendah, aktivitas kimia zat aktif dalam baterai berkurang;Bagian dari pelarut dalam elektrolit mengeras, menghasilkan pengurangan jumlah migrasi yang menyala dan penurunan konduktivitas listrik;Dalam proses pengisian baterai, sejumlah besar deposisi logam lithium terjadi, polarisasi konsentrasi meningkat, dan tegangan meningkat dengan cepat.

Kurva debit baterai pada suhu kamar (23 ± 2) dan suhu rendah - 20 ditunjukkan pada Gambar 2.

Dapat dilihat dari gambar bahwa pada - 20 , tegangan terminal baterai lithium-ion selama pelepasan berkurang, tegangan pelepasan rata-rata menurun, dan platform tegangan pelepasan menurun lebih cepat daripada pada suhu kamar.Hal ini mungkin disebabkan oleh penurunan konduktivitas ionik elektrolit pada suhu rendah, yang mengakibatkan peningkatan polarisasi ohmik, polarisasi konsentrasi, dan polarisasi elektrokimia pada suhu rendah, yang ditunjukkan dengan penurunan tegangan pelepasan pada kurva pelepasan baterai.Untuk kapasitasnya, karena efisiensi pengisian rendah pada suhu rendah, kapasitas debitnya juga menurun.Dari sudut pandang mikroskopis baterai, pengisian suhu rendah (< 0 ) akan menyebabkan reduksi ion litium menjadi dendrit litium logam.Dendrit logam lithium ini memiliki sudut tajam dan mudah menembus diafragma internal baterai, menyebabkan korsleting pada baterai, yang memiliki potensi bahaya keamanan tertentu.

Kurva pengisian baterai pada suhu kamar (23 ± 2) dan suhu tinggi 65 ditunjukkan pada Gambar 3.

Tabel 2 menunjukkan nilai arus konstan, kapasitas pengisian tegangan konstan dan kapasitas pengisian total baterai pada suhu kamar dan suhu rendah.

Dapat dilihat dari Gambar 3 dan tabel 2 bahwa dibandingkan dengan proses pengisian suhu normal, tegangan pengisian baterai pada suhu tinggi naik dengan cepat ke tegangan batas pengisian;Waktu pengisian arus konstan jelas berkurang, sedangkan waktu pengisian tegangan konstan hampir 0, dan seluruh proses pengisian berakhir dengan cepat.Setelah baterai disimpan pada suhu 65 untuk jangka waktu tertentu, kapasitas yang terisi dalam kondisi ini hanya 20,8% dari suhu normal.Ini mungkin karena perubahan film SEI pada permukaan bahan positif dan negatif baterai saat pengisian pada suhu tinggi, reaksi samping tertentu dari elektrolit dapat terjadi pada suhu tinggi, pengurangan jumlah lithium aktif dan perubahan ireversibel tertentu. dalam struktur internal baterai, menghasilkan peningkatan resistansi internal baterai.Pada saat yang sama, beberapa aditif dalam baterai kondusif untuk peningkatan kinerja baterai pada suhu kamar, tetapi mereka mungkin tidak memiliki efek yang sama pada suhu tinggi.

Kurva debit baterai pada suhu kamar (23 ± 2) dan suhu tinggi 65 ditunjukkan pada Gambar 4.

Dapat dilihat dari gambar bahwa pada 65 , tegangan awal pengosongan baterai lithium-ion berkurang secara signifikan dan waktu pengosongan berkurang;Pada saat yang sama, kapasitas pengisian berkurang karena penurunan kapasitas penerimaan pengisian, sehingga kapasitas pengosongan rendah.Kemudian baterai ditempatkan pada suhu kamar untuk jangka waktu tertentu.Setelah stabil, dilakukan percobaan charge dan discharge.Ditemukan bahwa perubahan yang disebabkan oleh suhu tinggi menunjukkan ireversibilitas yang serius.Ini mungkin karena dekomposisi elektrolit baterai dalam kondisi suhu tinggi atau perubahan permanen dalam struktur bahan baterai, yang mengakibatkan penurunan platform dan kapasitas tegangan pengisian dan pengosongan di bawah kondisi suhu tinggi.Setelah baterai diisi dan dikosongkan pada suhu tinggi, baterai ditempatkan pada suhu kamar dan diamati tanpa deformasi, ledakan, dan fenomena lainnya.Indeks ini memenuhi persyaratan standar baterai.

3. Kesimpulan

Dalam makalah ini, kinerja pengisian dan pengosongan baterai pada suhu rendah - 20 dan suhu tinggi 65 diuji.Hasil penelitian menunjukkan bahwa bentuk baterai tidak berubah setelah didiamkan pada suhu rendah - 20 , dan kapasitas pengisian pada suhu rendah adalah 83% dari pada suhu normal;Setelah baterai disisihkan pada 65 , kapasitas yang terisi pada suhu tinggi hanya 20,8% dari suhu normal, dan kapasitas tidak dapat dipulihkan setelah baterai dikembalikan ke suhu normal.Dapat dilihat bahwa kinerja pengisian dan pengosongan suhu rendah baterai lebih baik daripada kinerja suhu tinggi, tetapi keduanya lebih buruk daripada kinerja pengisian dan pengosongan suhu normal.Untuk alasan spesifik pengisian dan pengosongan baterai dalam kondisi suhu tinggi dan rendah, kami akan melakukan penelitian lebih lanjut dalam pengujian berikutnya.