O ambiente de alta temperatura, baixa temperatura (abaixo de 20 ℃) e o ambiente de serviço de baixa temperatura de longo prazo de bateria doméstica de lítio afetará negativamente o desempenho da bateria de lítio. Baixas temperaturas reduzirão a polaridade negativa dos íons de lítio no diafragma, impossibilitando a formação de uma membrana composta reversível de íons de lítio, resultando na geração de um grande número de cristais durante o uso da bateria, reduzindo seu desempenho eletroquímico. Altas temperaturas acelerarão a decomposição do eletrólito e produzirão substâncias nocivas (especialmente Na2SO4), reduzindo assim o desempenho da bateria. Além disso, altas temperaturas também causarão a cristalização dos materiais, o que levará ao baixo desempenho da bateria e ao risco de explosão. Em baixas temperaturas (abaixo de 10 ℃) ou após uso prolongado, altas temperaturas farão com que o material se decomponha e produza uma série de substâncias nocivas. Quanto maior a temperatura, mais reações químicas ocorrerão. Lítio Powerwall baterias de íons também contêm componentes positivos de matriz e eletrólitos, o que afetará negativamente a reação dos íons de lítio e do eletrólito.
1. Na aplicação prática, três comuns bateria de lítio Powerwall
Atualmente, existem três tipos de baterias de íon-lítio: baterias de estado sólido, baterias de íon-lítio recarregáveis e baterias de íon-lítio não sólidas. Entre as baterias de lítio, as baterias de íon-lítio recarregáveis apresentam as seguintes características: alta densidade de energia, muitos ciclos e alta velocidade de carregamento; em temperaturas normais, podem ser usadas de -20 ℃ a 40 ℃; sem risco de calor excessivo; a fuga térmica é fácil de detectar e reparar; tensão de descarga rápida e alta capacidade. baterias de lítio recarregáveis As baterias ternárias de lítio possuem maior densidade energética e mais ciclos do que todas as baterias de estado sólido. Elas podem suportar mais de 100 ciclos, podendo ser usadas em ambientes de baixa temperatura por um longo período e em áreas extremamente frias. Portanto, as baterias ternárias de lítio são as mais comumente utilizadas no campo de aplicação de baterias de lítio. No entanto, com o crescimento da demanda do mercado, as baterias ternárias de lítio têm recebido cada vez mais atenção, e sua segurança se tornou uma das questões mais preocupantes e discutidas.
2. Razões para a degradação do desempenho de bateria de lítio doméstica em alta temperatura
Altas temperaturas aceleram a decomposição do eletrólito e produzem substâncias nocivas. Como o lítio é um meio inerte, a velocidade de decomposição do eletrólito sólido é mais rápida do que a do eletrólito sólido, portanto, a composição do eletrólito tem efeitos adversos na matriz catódica e também acelera a decomposição do Na2SO4. É difícil para o Na2SO4 formar uma membrana composta reversível em altas temperaturas, o que leva à diminuição do desempenho do eletrodo. Além disso, a composição do eletrólito afetará o cristal de lítio gerado pelo material, afetando assim o desempenho térmico da bateria. Para evitar que o cristal de Na2SO4 se deposite na superfície da bateria e afete sua ação eletroquímica, a seleção dos materiais do eletrodo e o processo de tratamento do eletrodo são fatores importantes que afetam o desempenho térmico da bateria.
3. Qual método é usado para melhorar o desempenho em baixa temperatura da bateria de lítio?
Com o rápido desenvolvimento da indústria de veículos de nova energia, os requisitos para o desempenho em baixas temperaturas das baterias estão se tornando cada vez maiores. Existem várias maneiras de melhorar o desempenho em baixas temperaturas: (1) Utilizar uma bateria com maior vida útil para estender sua vida útil; (2) Utilizar materiais catódicos com alta densidade de energia. Tomemos como exemplo Na2SO4 e MnO, dois materiais catódicos com diferentes mobilidades iônicas, que podem armazenar íons de lítio em baixas temperaturas. Suas capacidades específicas teóricas são de 433 mAh/g e 490 mAh/g, respectivamente. Sob essa condição, os tempos de ciclo da bateria são reduzidos de 420 para 200, e a taxa de retenção de capacidade é aumentada de 59% para 68%. (3) Novos materiais são usados para maximizar a resistência ao frio da bateria. p bateria residencial de parede . A matriz catódica pode ser modificada com novos materiais como PI, PET, NCM, etc.