Hvad er hemmelighederne ved litiumbatterier?

Der er for tiden kendte to typer elektriske køretøjsbatterier, der er opdelt i ternære lithiumbatterier og lithiumjernfosfatbatterier afhængigt af forskellen i det positive elektrodemateriale. Det er netop, at aktiviteten af lithiumjernfosfatbatteriet er dårlig, hvilket resulterer i en lav energitæthed og ikke er i stand til at give længere batterilevetid, så det gradvist falmer ud af syne.

Det nuværende mainstream ternære lithiumbatteri har fordelene ved høj batteriaktivitet og højere energitæthed, så nye energimodeller bruger dybest set ternære lithiumbatterier som energilagringsmekanismer.

Ligegyldigt hvilken slags lithiumbatteri, dens grundlæggende struktur er den samme. De er sammensat af positiv elektrode, negativ elektrode, separator og elektrolyt. Opladningen af et lithiumbatteri er at generere opladede lithiumioner (ækvivalent) fra den positive elektrode og løsne fra den positive elektrode, "svømme" elektrolytten og separatoren for at nå den negative elektrode og lægge den ind i det negative elektrodemateriale. Udladningsprocessen er netop det modsatte, med lithiumioner "svejer" fra den negative elektrode til den positive elektrode. Enkelt set opnås opladning og afladning af et lithiumbatteri ved at lithiumioner "svømmer" mellem de positive og negative elektroder.

Det er den elektriske strøm, der skubber lithiumioner til at "svømme" frem og tilbage. Så vi kan simpelthen forstå hurtig opladning som en højeffekt propell bag lithiumion, som hurtigt og med kraft skubber lithiumioner til at "svømme" fra den positive elektrode til den negative elektrode, mens langsom opladning er en propell med lav effekt med lithiumion langsomt "Svøm" fra det positive til det negative.

Så hvorfor påvirker hurtigopladning batteriet? Mange litiumioner med højeffekt-thrustere "simpelthen svømmer" fra den positive elektrode til den negative elektrode ganske enkelt. Inden den negative elektrode er landet (indlejret i den negative elektrode), stormede en anden lithiumion over, og to lithiumioner ramte sammen "dræbt ihjel" inaktiveret. Som et resultat mister batteriet en lithiumion. Over tid vil "døde" lithiumioner ophobes og danne lithiumdendriter. Der opstår mange nedbrydning af batterier, og de fleste af dem er forårsaget af lithiumdendriter, der gennemborer separatoren og forårsager kortslutninger inde i batteriet.

Lad os derudover udvide det igen. Hvorfor krymper batteriets levetid dramatisk ved den lave temperatur om vinteren? Som nævnt tidligere er batteriets afladningsproces, at lithiumioner fjernes fra den negative elektrode og derefter "flydes tilbage" til den positive elektrode gennem elektrolyse. Ved lave temperaturer kan elektrolytten blive "klistret" eller endda "fryser." Dette betyder, at processen med lithiumioner "svømmer tilbage" fra den negative elektrode bliver vanskeligere, og der er behov for kraftigere thrustere for at skubbe litiumionerne , hvilket betyder, at batteriets indre modstand øges.

Derfor skal selve batteriet forbruge mere strøm ved lave temperaturer, hvilket fører til en reduktion i den krævede effekt til at køre køretøjet. Derfor er batteriets levetid skrumpet kraftigt om vinteren.