**Introducción:**
Con el rápido desarrollo de nuevas fuentes de energía, las baterías de iones de litio se usan ampliamente en varios campos. Sin embargo, en entornos de baja temperatura, las baterías de iones de litio enfrentan una serie de desafíos de rendimiento, incluida una disminución en la capacidad de descarga, un aumento en la resistencia interna y una reducción en la eficiencia de carga y descarga. Este artículo profundizará en los problemas de las baterías de iones de litio en condiciones de baja temperatura e introducirá algunas estrategias, con un enfoque particular en la investigación y el desarrollo de la tecnología de precalentamiento de la batería de iones de litio.
**I. Impacto de la baja temperatura de la batería en el rendimiento de la batería **
1. ** Disminución de la capacidad de descarga de la batería: **
La capacidad de la batería, uno de los parámetros más cruciales, disminuye significativamente en entornos de baja temperatura. Observar la curva de capacidad de temperatura revela que a -20 ° C, la capacidad es solo alrededor del 60% de eso a 15 ° C. Esto se debe principalmente a la reducción en la actividad del material de electrodo positivo, ralentizando el movimiento de los iones de litio y resulta en una disminución de la capacidad.
2. ** Aumento de la resistencia interna: **
Existe una clara relación entre la resistencia interna y la temperatura de la batería, con un aumento sustancial en la resistencia interna a bajas temperaturas. Esto se debe a que la capacidad de difusión y movimiento de los iones cargados en los materiales de electrodos positivos y negativos disminuye, lo que lleva a un aumento en la resistencia interna. La formación de una película de pasivación entre el electrodo y el electrolito dificulta la libre movimiento de los iones.
3. ** Cargo reducido y eficiencia de descarga: **
En condiciones de baja temperatura de la batería, la eficiencia de carga se ve significativamente afectada. A -20 ° C, la eficiencia de carga es solo el 65% de eso a 15 ° C. Esto se debe a cambios en el rendimiento electroquímico que causan una cantidad considerable de energía eléctrica se consume como calor en la resistencia interna, reduciendo así la eficiencia de carga.
** II. Reacciones secundarias dentro de las baterías de iones de litio a bajas temperaturas **
Además de la degradación del rendimiento, las baterías de iones de litio experimentan varias reacciones secundarias a bajas temperaturas, lo que lleva a una disminución en la capacidad de la batería y el deterioro en el rendimiento. Estas reacciones ocurren principalmente entre los iones de litio y el electrolito, formando reacciones irreversibles.
1. ** Reacción negativa del electrodo: **
El potencial del material del electrodo negativo es mucho más bajo que el del material de electrodo positivo, lo que resulta en reacciones irreversibles que ocurren en el electrodo negativo, formando la problemática película de interfaz de electrolitos sólidos (SEI). Las grietas en la película SEI proporcionan un canal de contacto directo entre el electrolito y el electrodo, causando reacciones internas continuas y la degradación del rendimiento.
2. ** Reacción positiva del electrodo: **
La actividad reducida del material de electrodo positivo dificulta la difusión y el movimiento de los iones de litio en el electrodo positivo. El ciclo continuo provoca expansión y contracción del electrodo, lo que lleva a la ruptura de la película SEI y afectan aún más el rendimiento de la batería.
** III. Investigación y desarrollo de la tecnología de precalentamiento de baja temperatura de batería de iones de litio **
Ante los desafíos planteados por las baterías de iones de litio en entornos de baja temperatura, los técnicos han propuesto estrategias, como cargar y precalentar para mejorar la capacidad de descarga de la batería y la vida útil a largo plazo.
1. ** Métodos de precalentamiento: **
Los métodos de precalentamiento se pueden clasificar en calentamiento externo y calentamiento interno. En comparación con el calentamiento externo, el calentamiento interno evita la conducción de calor a larga distancia y la formación de puntos críticos locales, proporcionando un calentamiento más uniforme de la batería, mejorando así la eficiencia de calentamiento.
2. ** Enfoque de precalentamiento de corriente alterna interna (AC): **
La investigación se centra en la velocidad y la eficiencia del calentamiento, con la necesidad de prevenir reacciones secundarias como la deposición de litio durante el precalentamiento. El sistema de gestión de la batería (BMS) necesita estimar y controlar las condiciones para la deposición de litio, lo que requiere una tecnología de calefacción de baterías de control de baja temperatura basada en modelo.
**Conclusión:**
En el contexto del rápido desarrollo de baterías de iones de litio, abordar los desafíos en entornos de baja temperatura se vuelve crucial. A través de una investigación en profundidad sobre el impacto en el rendimiento de la batería y la innovación continua en la tecnología de precalentamiento, podemos abordar mejor los problemas de rendimiento de las baterías de iones de litio en entornos de baja temperatura, mejorar su confiabilidad y vida útil, e impulsar el desarrollo de nuevas aplicaciones energéticas.
Si está interesado en aprender más sobre nuestras ofertas de almacenamiento de energía solar, le recomendamos que explore nuestra línea de productos. Ofrecemos una gama de paneles y baterías diseñadas para varias aplicaciones y presupuestos, por lo que seguramente encontrará la solución adecuada para sus necesidades.
Sitio web: www.fgreenpv.com
Email:Info@fgreenpv.com
WhatsApp: +86 17311228539
Tiempo de publicación: enero-02-2024
