Solid-stateniskotemperaturne litijske baterijepokazuju niske elektrokemijske performanse na niskim temperaturama. Punjenje litij-ionske baterije na niskoj temperaturi stvarat će toplinu u kemijskoj reakciji pozitivne i negativne elektrode, što će rezultirati pregrijavanjem elektrode. Zbog nestabilnosti pozitivnih i negativnih elektroda na niskim temperaturama, lako je izazvati reakciju elektrolita za stvaranje mjehurića zraka i taloženje litija, čime se uništava elektrokemijska izvedba. Stoga je niska temperatura neizbježan proces u procesu starenja baterije.
Temperatura punjenja litij-ionske baterije je preniska pri niskoj temperaturi, što će oštetiti pozitivne i negativne elektrode. Kada je temperatura punjenja baterije niža od sobne temperature, pozitivna elektroda baterije reagira i termički se razgrađuje, a stvoreni plin i toplina se nakupljaju u plinu koji se stvara u pozitivnoj elektrodi, uzrokujući širenje ćelije. Ako je temperatura preniska tijekom pražnjenja, polovi će postati nestabilni. Kako bi se održala aktivnost negativne elektrode i pozitivne elektrode, baterija se mora kontinuirano puniti, stoga aktivni materijal pozitivne elektrode treba držati u određenom položaju što je više moguće tijekom punjenja.
Kapacitet baterije brže opada tijekom ciklusa niske temperature i ima značajan utjecaj na trajanje baterije. Punjenje pri niskim temperaturama dovodi do pretjeranih promjena volumena u pozitivnim i negativnim elektrodama, što zauzvrat dovodi do stvaranja litijevih dendrita i time utječe na performanse baterije. Gubitak snage i degradacija kapaciteta tijekom ciklusa punjenja/pražnjenja također je glavni čimbenik koji utječe na trajanje baterije, a razgradnja katode LiCoSiO 2 i katode LiCoSiO 2 na visokim temperaturama stvara plin i mjehuriće zajedno s krutim elektrolitom, što utječe na trajanje baterije. Reakcija pozitivnih i negativnih elektroda s elektrolitom na niskoj temperaturi stvara mjehuriće koji destabiliziraju pozitivne i negativne elektrode tijekom ciklusa baterije, uzrokujući tako brzo opadanje kapaciteta baterije.
Produljenje životnog ciklusa ovisi o stanju ispražnjenosti baterije i koncentraciji litij-iona tijekom punjenja. Visoka koncentracija litij-iona spriječit će cikličku izvedbu baterije, dok će niska koncentracija litija spriječiti cikličku izvedbu baterije. Budući da će punjenje na niskoj temperaturi uzrokovati burnu reakciju elektrolita, utječući tako na reakciju pozitivne i negativne elektrode, što će uzrokovati interakciju između aktivnih tvari pozitivne i negativne elektrode, što će uzrokovati reakciju negativne elektrode i proizvodnju velike količine plina i vode, čime se povećava toplina baterije. Kada je koncentracija litijevih iona niža od 0,05%, trajanje ciklusa je samo 2 puta dnevno; kada je struja punjenja baterije veća od 0,2 A/C, sustav ciklusa može održavati 8-10 puta dnevno, dok kada je koncentracija litijeva dendrita niža od 0,05%, sustav ciklusa može održavati 6-7 puta dnevno .
Na niskim temperaturama doći će do gubitka vode u negativnoj elektrodi i dijafragmi Li-ionske baterije, što će dovesti do smanjenja performansi ciklusa i kapaciteta punjenja baterije; polarizacija materijala pozitivne elektrode također će uzrokovati krtu deformaciju materijala negativne elektrode, što će rezultirati nestabilnošću rešetke i fenomenom prijenosa naboja; isparavanje, isparavanje, desorpcija, emulzifikacija i taloženje elektrolita također će dovesti do smanjenja performansi ciklusa baterije. U LFP baterijama, aktivni materijal na površini baterije postupno se smanjuje kako se broj punjenja i pražnjenja povećava, a smanjenje aktivnog materijala dovest će do smanjenja kapaciteta baterije; tijekom procesa punjenja i pražnjenja, kako se broj punjenja i pražnjenja povećava, aktivni materijal na sučelju ponovno se sastavlja u čvrstu i pouzdanu strukturu baterije, što bateriju čini izdržljivijom i sigurnijom.
Vrijeme objave: 15. studenog 2022