Leave Your Message
تكشف عن الدور الرئيسي للإلكتروليت في تحسين أداء الشحن السريع للبطاريات.

مدونة الشركة

تكشف عن الدور الرئيسي للإلكتروليت في تحسين أداء الشحن السريع للبطاريات.

2024-08-30
اليوم، مع تزايد شعبية مركبات الطاقة الجديدة، أصبح المدى وسرعة الشحن محط اهتمام المستهلكين الأكبر. باعتبارها "قلب" مركبات الطاقة الجديدة، تحدد بطاريات الليثيوم أيون بشكل مباشر نطاق السيارة وكفاءة الشحن. من بين الهياكل الأساسية لبطاريات الليثيوم أيون، يلعب الإلكتروليت دورًا حاسمًا.

1.jpg

I. مبدأ عمل بطاريات الليثيوم أيون وأهمية المنحل بالكهرباء

2.jpg

مبدأ عمل بطاريات الليثيوم أيون يشبه "الكرسي الهزاز". عند الشحن، يتم إطلاق أيونات الليثيوم من القطب الموجب، وتمر عبر الفاصل، وتنتقل إلى القطب السالب في المنحل بالكهرباء، وأخيراً يتم دمجها في القطب السالب. في هذا الوقت، يقوم القطب السالب بتخزين الطاقة. عند التفريغ، يتم إطلاق أيونات الليثيوم من القطب السالب، وتعود إلى القطب الموجب من خلال المنحل بالكهرباء، وتطلق الطاقة. ويمكن القول أن المنحل بالكهرباء هو الناقل للهجرة العكسية لأيونات الليثيوم بين الأقطاب الكهربائية، ويؤثر أدائه بشكل مباشر على وقت شحن وتفريغ البطارية.

 

ثانيا. كيف تؤثر الإلكتروليتات على أداء الشحن السريع للبطارية

3.jpg

يعد المنحل بالكهرباء مكونًا رئيسيًا في المنحل بالكهرباء ويلعب دورًا مهمًا في أداء الشحن السريع للبطارية. بادئ ذي بدء، تؤثر الموصلية الأيونية للكهارل بشكل مباشر على سرعة انتقال أيونات الليثيوم في المنحل بالكهرباء. يمكن للإلكتروليتات ذات الموصلية الأيونية العالية أن تجعل أيونات الليثيوم تتحرك بسرعة أكبر بين الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، وبالتالي تقليل وقت الشحن. على سبيل المثال، تتمتع بعض الإلكتروليتات الجديدة بحركة أيونية أعلى ويمكن أن توفر قناة نقل أيونية أكثر كفاءة أثناء الشحن السريع.

 

ثانيًا، يعد استقرار المنحل بالكهرباء أمرًا بالغ الأهمية أيضًا لأداء الشحن السريع. أثناء الشحن السريع، سيتم توليد درجة حرارة وجهد أعلى داخل البطارية. إذا كان المنحل بالكهرباء غير مستقر، فقد يحدث تحلل أو تفاعلات جانبية، مما يؤثر على أداء البطارية وعمرها. لذلك، يعد اختيار المنحل بالكهرباء ذو ​​الثبات الجيد أمرًا ضروريًا لتحقيق الشحن السريع.

 

ثالثا. العوامل المؤثرة على أداء الشحن السريع للإلكتروليت

4.jpg

  1. أنواع المذيبات
  2. في الوقت الحاضر، تشتمل المذيبات الإلكتروليتية شائعة الاستخدام على الكربونات والكربوكسيلات ذات الهياكل المتسلسلة والدورية. ستؤثر نقطة انصهار ولزوجة هذه المذيبات على سرعة انتشار أيونات الليثيوم. كلما انخفضت نقطة انصهار ولزوجة المذيب في درجة حرارة الغرفة، زادت قوة الموصلية الأيونية وزاد معامل الانتشار الذاتي لأيونات الليثيوم، وبالتالي تحسين أداء الشحن السريع للبطارية.
  3. على سبيل المثال، يمكن لبعض المذيبات ذات نقطة الانصهار المنخفضة واللزوجة المنخفضة أن توفر قناة انتقال أكثر سلاسة لأيونات الليثيوم، تمامًا مثل الطريق الواسع والمسطح في المدينة، مما يسمح للمركبات (أيونات الليثيوم) بالسفر بسرعة أكبر.
  4. تركيز المنحل بالكهرباء
  5. زيادة تركيز المنحل بالكهرباء يمكن أن يزيد بشكل كبير من معامل الانتشار الذاتي لأيونات الليثيوم. وهذا يشبه زيادة عرض القناة، مما يسمح لأيونات الليثيوم بالمرور بسرعة أكبر، وبالتالي تحسين أداء الشحن السريع لبطاريات الليثيوم أيون.
  6. تخيل أن التركيز العالي للإلكتروليت يشبه طريقًا سريعًا أوسع يمكنه استيعاب المزيد من أيونات الليثيوم للمرور بسرعة.
  7. رقم الهجرة الأيونية
  8. يمكن للإلكتروليتات ذات عدد الهجرة الأيونية الكبير أن تتحمل معدل شحن أعلى في نفس حالة الشحن. وهذا يشبه التحكم الأكثر كفاءة في حركة المرور، مما يضمن مرور المركبات بسرعة خلال ساعة الذروة.
  9. يمكن للإلكتروليتات ذات عدد هجرة الأيونات العالية توجيه هجرة أيونات الليثيوم بشكل أكثر فعالية وتحسين كفاءة الشحن.
  10. صياغة المذيبات والموصلية
  11. تختلف أيضًا موصلية أيونات الليثيوم في الإلكتروليتات ذات تركيبات المذيبات المختلفة، ولها تأثيرات مختلفة على أداء الشحن السريع للبطارية.
  12. ومن خلال تحسين تركيبة المذيبات، يمكن العثور على التركيبة الأكثر ملاءمة لنقل أيونات الليثيوم لتحسين التوصيل وتحقيق سرعة شحن أسرع.
  13. استقرار الدورة على المدى الطويل
  14. يمكن لبعض تركيبات الإلكتروليت أن تحسن استقرار الدورة وقدرة التفريغ للبطارية، وفي الوقت نفسه تمنع ظاهرة طلاء الليثيوم على القطب السالب للبطارية، مما يزيد من تحسين أداء الشحن السريع.
  15. تمامًا مثل توفير بيئة عمل مستقرة للبطارية، مما يضمن إمكانية انتقال أيونات الليثيوم دائمًا بكفاءة أثناء الاستخدام طويل الأمد.

 

رابعا. كيفية تحسين الموصلية بالكهرباء

5.jpg

لتحسين توصيلية المنحل بالكهرباء، يمكن البدء بالجوانب التالية:

 

  1. تحسين اختيار الإلكتروليتات: اختر الإلكتروليتات ذات الموصلية الأيونية العالية، مثل بعض أملاح الليثيوم الجديدة أو أنظمة الإلكتروليتات المختلطة. يمكن لهذه الإلكتروليتات توفير المزيد من الأيونات الحرة وتعزيز قدرة نقل الأيونات.
  2. ضبط تكوين المذيبات: من خلال تحسين أنواع ونسب المذيبات، تقليل لزوجة المنحل بالكهرباء وزيادة سرعة انتشار الأيونات. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام المذيبات منخفضة اللزوجة أو أنظمة المذيبات المختلطة إلى تحسين موصلية المنحل بالكهرباء.
  3. تطبيق المواد المضافة: إضافة كمية مناسبة من المواد المضافة الموصلة يمكن أن يحسن موصلية المنحل بالكهرباء. يمكن لهذه الإضافات زيادة عدد هجرة الأيونات وتحسين أداء الواجهة بين القطب الكهربائي والكهارل، وبالتالي تحسين أداء الشحن السريع للبطارية.
  4. التحكم في درجة الحرارة: ضمن نطاق معين، يمكن أن تؤدي زيادة درجة حرارة تشغيل البطارية إلى تقليل لزوجة المنحل بالكهرباء وزيادة التوصيل الأيوني. ومع ذلك، قد تؤثر درجة الحرارة المرتفعة جدًا على استقرار البطارية وعمرها الافتراضي، لذلك يجب التحكم فيها ضمن نطاق درجة حرارة مناسب.

 

V. أهمية تحسين أداء المنحل بالكهرباء

6.jpg

من خلال تحسين أنواع المذيبات، وضبط تركيز الإلكتروليت، وزيادة عدد هجرة الأيونات، وتحسين تركيبة المذيبات، يمكن زيادة سرعة انتقال أيونات الليثيوم في الإلكتروليت بشكل فعال، وبالتالي تقليل وقت الشحن. وهذا لا يحسن تجربة المستخدم للمستهلكين فحسب، بل يوفر نطاقًا أفضل وتجربة شحن أفضل للسفر لمسافات طويلة للسيارات الكهربائية، ولكنه يعزز أيضًا تطوير صناعة مركبات الطاقة الجديدة.

 

في المستقبل، مع التقدم التكنولوجي المستمر، من المعتقد أن أداء المنحل بالكهرباء سيتم تحسينه بشكل أكبر، مما يوفر طاقة أكثر قوة وطرق استخدام أكثر ملاءمة لمركبات الطاقة الجديدة. دعونا نتطلع إلى تحقيق إنجازات جديدة في أداء الشحن السريع لمركبات الطاقة الجديدة والمساهمة بشكل أكبر في مستقبل السفر الأخضر.