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Qual é a tecnologia de baixa temperatura das baterias de íon-lítio? - Princípios
26 Aug 2021
A EverExceed lançou recentemente uma nova tecnologia de baixa temperatura. Bateria de fosfato de ferro-lítio que pode ser carregada mesmo abaixo de 0°C e em temperaturas negativas. Em uma série de 5 artigos técnicos, descreveremos detalhadamente os princípios dessa tecnologia revolucionária. Neste artigo, abordaremos o princípio da bateria de lítio de baixa temperatura.
Princípios:
Os usuários frequentemente reclamam do desempenho das baterias de lítio em baixas temperaturas. O baixo desempenho das baterias de lítio em baixas temperaturas pode ser explicado por dois aspectos: o material e o eletroquímico. Vamos analisar a interpretação sob a perspectiva dos materiais.
Para eletrólitos, os principais componentes dos solventes são ésteres cíclicos e ésteres de cadeia. Uma característica comum desses solventes é que a fluidez dos eletrólitos diminui em baixas temperaturas, e alguns eletrólitos chegam a solidificar parcialmente entre -30 °C e -40 °C. Dessa forma, a velocidade de condução do lítio no eletrólito em baixas temperaturas diminui, reduzindo o desempenho de carga e descarga da bateria nessas condições. Os pontos de fusão dos solventes comumente usados em eletrólitos estão listados na figura abaixo. O solvente com ponto de fusão mais baixo é mais adequado para uso em baixas temperaturas.
Para os materiais dos eletrodos positivo e negativo, o processo de descarga da bateria de lítio consiste na inserção de íons de lítio do eletrodo negativo no eletrodo positivo. Quando a bateria é descarregada em baixa temperatura, a impedância à inserção de íons de lítio do eletrodo negativo no eletrodo positivo aumenta, elevando assim a resistência de toda a reação.
Ao carregar em baixa temperatura, o ânodo apresenta uma tendência muito evidente a manter seu estado original, o que dificulta a incorporação de íons de lítio.

Tomando como exemplo a descarga, o capítulo sobre desempenho apresentou que a tensão de descarga em baixa temperatura será significativamente menor do que a de descarga em temperatura ambiente. Qual é o princípio eletroquímico desse fenômeno? A resposta é o aumento da "polarização" da bateria em baixas temperaturas. A polarização na bateria refere-se à diferença entre a tensão da bateria e seu estado de equilíbrio (em uso) durante o processo de carga e descarga. O carregamento e a descarga diários levam à polarização da bateria. Um dos resultados da polarização é a geração de uma tensão diferente do estado de equilíbrio. Por exemplo, para uma bateria com tensão de equilíbrio de 3,9 V, a tensão de descarga a 0,5C em temperatura ambiente cairá instantaneamente para cerca de 3,8 V, e a tensão de descarga a 0,5C em baixa temperatura cairá instantaneamente para cerca de 3,7 V. As duas diferenças de tensão correspondentes (3,9 V - 3,8 V em temperatura ambiente e 3,9 V - 3,7 V em baixa temperatura) são resultados da polarização, e essa diferença de potencial é chamada de sobretensão.

A polarização na bateria consiste em polarização eletroquímica e polarização de concentração.
Bem, isso é tudo para este artigo. Finalmente, vamos resumir: do ponto de vista material, as principais razões para o baixo desempenho das baterias de íon-lítio em baixas temperaturas são a diminuição da condutividade iônica do eletrólito e o aumento da impedância dos íons de lítio nos eletrodos positivo e negativo. Do ponto de vista eletroquímico, a principal razão é o aumento da polarização da célula em baixas temperaturas, sendo que a polarização pode ser dividida em duas partes: polarização eletroquímica e polarização de concentração.
Conclusão:
Para atender às necessidades de países frios onde é preciso confiabilidade. solução de armazenamento de energia Para aplicações externas, os engenheiros de pesquisa e desenvolvimento da EverExceed trabalharam durante muito tempo em busca de uma solução adequada, e assim surgiu a nova tecnologia. Portanto, para sua solução de armazenamento de energia em baixas temperaturas, escolha a EverExceed como sua marca de total confiabilidade.
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