Leave Your Message
Revelar el paper clau de l'electròlit en la millora del rendiment de càrrega ràpida de les bateries.

Blog de l'empresa

Revelar el paper clau de l'electròlit en la millora del rendiment de càrrega ràpida de les bateries.

30-08-2024
Avui dia, amb la creixent popularitat dels vehicles d'energia nova, l'autonomia i la velocitat de càrrega s'han convertit en el focus de major preocupació dels consumidors. Com a "cor" dels vehicles d'energia nova, les bateries d'ions de liti determinen directament l'autonomia i l'eficiència de càrrega del vehicle. Entre les estructures bàsiques de les bateries d'ions de liti, l'electròlit té un paper crucial.

1.jpg

I. Principi de funcionament de les bateries d'ions de liti i la importància de l'electròlit

2.jpg

El principi de funcionament de les bateries d'ions de liti és com una "cadira de balancí". Quan es carrega, els ions de liti s'alliberen de l'elèctrode positiu, passen pel separador, es mouen a l'elèctrode negatiu de l'electròlit i, finalment, s'incorporen a l'elèctrode negatiu. En aquest moment, l'elèctrode negatiu emmagatzema energia. Quan es descarreguen, s'alliberen ions de liti de l'elèctrode negatiu, tornen a l'elèctrode positiu a través de l'electròlit i alliberen energia. Es pot dir que l'electròlit és el portador de la migració reversible d'ions de liti entre elèctrodes, i el seu rendiment afecta directament el temps de càrrega i descàrrega de la bateria.

 

II. Com afecten els electròlits el rendiment de càrrega ràpida de la bateria

3.jpg

L'electròlit és un component clau de l'electròlit i té un paper important en el rendiment de càrrega ràpida de la bateria. En primer lloc, la conductivitat iònica de l'electròlit afecta directament la velocitat de migració dels ions de liti a l'electròlit. Els electròlits amb alta conductivitat iònica poden fer que els ions de liti es moguin més ràpidament entre els elèctrodes positius i negatius, escurçant així el temps de càrrega. Per exemple, alguns electròlits nous tenen una major mobilitat iònica i poden proporcionar un canal de transport iònic més eficient durant la càrrega ràpida.

 

En segon lloc, l'estabilitat de l'electròlit també és crucial per al rendiment de càrrega ràpida. Durant la càrrega ràpida, es generarà una temperatura i un voltatge més alts dins de la bateria. Si l'electròlit és inestable, es poden produir descomposició o reaccions secundaries, que afecten el rendiment i la vida útil de la bateria. Per tant, triar un electròlit amb bona estabilitat és fonamental per aconseguir una càrrega ràpida.

 

III. Factors que afecten el rendiment de càrrega ràpida de l'electròlit

4.jpg

  1. Tipus de dissolvents
  2. Actualment, els dissolvents electròlits d'ús habitual inclouen carbonats i carboxilats amb estructures de cadena i cícliques. El punt de fusió i la viscositat d'aquests dissolvents afectaran la velocitat de difusió dels ions de liti. Com més baix sigui el punt de fusió i la viscositat del dissolvent a temperatura ambient, més forta serà la conductivitat iònica i més gran serà el coeficient d'autodifusió dels ions de liti, millorant així el rendiment de càrrega ràpida de la bateria.
  3. Per exemple, alguns dissolvents amb baix punt de fusió i baixa viscositat poden proporcionar un canal de migració més suau per als ions de liti, igual que una carretera ampla i plana a una ciutat, permetent que els vehicles (ions de liti) viatgin més ràpidament.
  4. Concentració d'electròlits
  5. Augmentar la concentració de l'electròlit pot augmentar significativament el coeficient d'autodifusió dels ions de liti. Això és com augmentar l'amplada del canal, permetent que els ions de liti passin més ràpidament, millorant així el rendiment de càrrega ràpida de les bateries d'ions de liti.
  6. Imagineu que una concentració més alta d'electròlit és com una carretera més ampla que pot acomodar més ions de liti per passar ràpidament.
  7. Número de migració d'ions
  8. Els electròlits amb un gran nombre de migració d'ions poden suportar una taxa de càrrega més alta amb el mateix estat de càrrega. Això és com un control de trànsit més eficient que garanteix que els vehicles passen ràpidament durant les hores punta.
  9. Els electròlits amb un nombre elevat de migració d'ions poden guiar de manera més eficaç la migració dels ions de liti i millorar l'eficiència de càrrega.
  10. Formulació del dissolvent i conductivitat
  11. La conductivitat dels ions de liti en electròlits amb diferents formulacions de dissolvents també és diferent i té diferents efectes sobre el rendiment de càrrega ràpida de la bateria.
  12. En optimitzar la formulació del dissolvent, es pot trobar la combinació més adequada per a la migració d'ions de liti per millorar la conductivitat i aconseguir una velocitat de càrrega més ràpida.
  13. Estabilitat del cicle a llarg termini
  14. Algunes formulacions d'electròlits poden millorar l'estabilitat del cicle i la capacitat de descàrrega de la bateria i, al mateix temps, suprimir el fenomen de revestiment de liti a l'elèctrode negatiu de la bateria, millorant encara més el rendiment de càrrega ràpida.
  15. Igual que proporcionar un entorn de treball estable per a la bateria, assegurant que els ions de liti sempre poden migrar de manera eficient durant l'ús a llarg termini.

 

IV. Com millorar la conductivitat dels electròlits

5.jpg

Per millorar la conductivitat de l'electròlit, es poden iniciar els aspectes següents:

 

  1. Optimitzar la selecció d'electròlits: seleccioneu electròlits amb alta conductivitat iònica, com ara algunes sals de liti noves o sistemes d'electròlits mixts. Aquests electròlits poden proporcionar més ions lliures i millorar la capacitat de transport d'ions.
  2. Ajustar la composició del dissolvent: optimitzant els tipus i proporcions de dissolvents, redueix la viscositat de l'electròlit i augmenta la velocitat de difusió dels ions. Per exemple, l'ús de dissolvents de baixa viscositat o sistemes de dissolvents mixts pot millorar la conductivitat de l'electròlit.
  3. Aplicació d'additius: afegir una quantitat adequada d'additius conductors pot millorar la conductivitat de l'electròlit. Aquests additius poden augmentar el nombre de migració d'ions i millorar el rendiment de la interfície entre l'elèctrode i l'electròlit, millorant així el rendiment de càrrega ràpida de la bateria.
  4. Control de temperatura: dins d'un determinat rang, augmentar la temperatura de funcionament de la bateria pot reduir la viscositat de l'electròlit i augmentar la conductivitat iònica. Tanmateix, una temperatura massa alta pot afectar l'estabilitat i la vida útil de la bateria, per la qual cosa s'ha de controlar dins d'un rang de temperatura adequat.

 

V. Importància de l'optimització del rendiment dels electròlits

6.jpg

Millorant els tipus de dissolvents, ajustant la concentració d'electròlits, augmentant el nombre de migració d'ions i optimitzant la formulació del dissolvent, la velocitat de migració dels ions de liti a l'electròlit es pot augmentar de manera efectiva, escurçant així el temps de càrrega. Això no només millora l'experiència d'usuari dels consumidors, proporciona una millor autonomia i experiència de càrrega per als viatges de llarga distància de vehicles elèctrics, sinó que també promou el desenvolupament de la indústria de vehicles d'energia nova.

 

En el futur, amb el progrés continu de la tecnologia, es creu que el rendiment de l'electròlit s'optimitzarà encara més, aportant una potència més potent i mètodes d'ús més convenients als vehicles d'energia nova. Esperem nous avenços en el rendiment de càrrega ràpida dels vehicles d'energia nova i contribuïm més al futur dels viatges ecològics.