De impact van opladen bij lage temperatuur op lithiumbatterijen is onomkeerbaar

Het opladen of ontladen van accu's bij lage temperaturen zal onomkeerbare schade aan de accu veroorzaken, waardoor capaciteitsverlies en ernstige veiligheidsrisico's ontstaan. Langdurige opslag bij ultralage temperaturen (-20 graad ) zal ook onomkeerbare schade aan de batterij veroorzaken en de capaciteit ervan verminderen.

1. Het hele proces van het opladen van de lithium-ionbatterij bij lage temperatuur

De positieve fase van lithium-ionbatterijen is over het algemeen ternair (NCM), lithium-ijzerfosfaatbatterij (LFP) en lithiumkobaltoxidebatterij (LCO), en de negatieve elektrode is grafiet (Gr). Wanneer de batterij wordt opgeladen, bewegen lithiumionen van de positieve roosterconstante over het elektrolytdiafragma van de lithiumbatterij naar de negatieve elektrode en worden ze in de vaste grafietlaag geplaatst. Bij het opladen en ontladen kan worden begrepen dat het uit de vaste laag van de negatieve grafietelektrode gaat en vervolgens terugkeert naar de positieve roosterconstante.

Wanneer de temperatuur van de structuur van de lithium-ionbatterij en het laad- en ontlaadproces laag zijn, nemen de moleculaire bewegingsprestaties af, de gehele reactiesnelheid en het materiaaloverdrachtsproces zullen vertragen, dus de meest voor de hand liggende traagheid in de batterij is de lithium-ion-batterij. ion/ Transport van lithiummoleculen in een vaste laag van grafiet (negatieve elektrode) en een roosterconstante van de positieve orde. Daarom wordt er veel lithium afgezet in de elektrische fase en de elektrolytpagina van de lithiumbatterij. Wanneer de batterij wordt opgeladen, kunnen lithiumionen niet in de grafietlaag worden geperst en blijven ze op het oppervlak van de negatieve elektrode achter, veranderen in metallisch lithium en accumuleren in lithiumdendrieten. Tijdens het opladen en ontladen worden lithiumionen op het oppervlak van de roosterconstante van de positieve fase geperst, waardoor de positieve fase gemakkelijk kan barsten.

2. Het opladen van de batterij bij lage temperaturen veroorzaakt lithiumneerslag, wat duidelijke veiligheidsrisico's met zich meebrengt

Het groeiproces van lithiumdendrieten: Bij het opladen van een normale batterij dringen lithiumionen op een ordelijke manier de vaste laag grafiet binnen, waardoor een intercalatiereactie ontstaat. Bij het opladen van een batterij met lage temperatuur kunnen lithiumionen echter niet in de grafietlaag dringen en zullen ze altijd worden geabsorbeerd door het elektronische apparaat op het oppervlak van de negatieve elektrode en metallisch lithium worden, wat resulteert in een conversiereactie (het reactiepotentiaalverschil is lager dan de intercalatiereactie, die als moeilijker kan worden beschouwd. Het is echter moeilijk voor de stoffen in de intercalatiereactie om zich te verspreiden, waardoor de conversiereactie gemakkelijk optreedt bij lage temperaturen) en zich ophopen in lithiumdendrieten. Zoals we allemaal in de scheikunde van groep 9 hebben geleerd, is metallisch lithium zeer reactief en kan het onmiddellijk reageren met de elektrolyt van de lithiumbatterij. De resulterende chemische componenten zijn ook onomkeerbaar, waardoor capaciteitsverlies ontstaat. Bovendien blijft metaallithium groeien en zich ontwikkelen, en het is heel gemakkelijk om het diafragma te doorboren en verbinding te maken met de positieve fase, waardoor interne kortsluiting ontstaat en gemakkelijk ernstigere veiligheidsongevallen worden veroorzaakt.

3. Laden en ontladen bij lage temperaturen veroorzaken het kraken van deeltjes op positief niveau

Tijdens het laden en ontladen bij lage temperaturen worden lithiumionen op het oppervlak van de roosterconstante met een positief niveau geperst, wat gemakkelijk kan leiden tot het kraken van actieve deeltjes met een positief niveau. Enerzijds veroorzaakt het schade aan positieve energiegrondstoffen, waardoor capaciteitsschade ontstaat. Bovendien zal de neerslag van overtollige chemische elementen in de positieve elektrode worden overgebracht naar het oppervlak van de negatieve elektrode en worden omgezet in metaaldeeltjes, waardoor de vorming van lithiumaccumulatie wordt veroorzaakt.

4. Opslag bij lage temperaturen vermindert de batterijcapaciteit

Onlangs ontdekten enkele onderzoekers dat de batterij slechts 48 uur bij lage temperatuur werd bewaard en vervolgens voor rust op kamertemperatuur werd geplaatst, waarna de capaciteit werd getest. Er is vastgesteld dat bij batterijen die gedurende langere tijd in hoge temperaturen zijn ondergedompeld, de capaciteit met 3,2% afneemt als deze met een kleine snelheid wordt opgeladen (langzaam opladen), maar als deze met een hoge snelheid wordt opgeladen (snel opladen), zal de capaciteit gelijk zijn aan 3,2%. met 6% verminderd.

Factoren die leiden tot capaciteitsstoornissen zijn:

1) Lage temperaturen verergeren het kraken van de positieve fase.

2) Bij lage temperaturen is het waarschijnlijk dat deeltjes met een positief niveau gaan roteren, waardoor ze loskomen van de lijm en de foto-elektrokatalytische activiteit verliezen.