Leave Your Message
Odhalte klíčovou roli elektrolytu při zlepšování výkonu rychlého nabíjení baterií.

Firemní blog

Odhalte klíčovou roli elektrolytu při zlepšování výkonu rychlého nabíjení baterií.

2024-08-30
Dnes, s rostoucí popularitou nových energetických vozidel, se dojezd a rychlost nabíjení staly středem zájmu spotřebitelů. Jako „srdce“ nových energetických vozidel určují lithium-iontové baterie přímo dojezd vozidla a účinnost nabíjení. Mezi základními strukturami lithium-iontových baterií hraje zásadní roli elektrolyt.

1.jpg

I. Princip činnosti lithium-iontových baterií a význam elektrolytu

2.jpg

Princip fungování lithium-iontových baterií je jako „houpací křeslo“. Při nabíjení se ionty lithia uvolňují z kladné elektrody, procházejí separátorem, pohybují se v elektrolytu k záporné elektrodě a nakonec jsou zabudovány do záporné elektrody. V tomto okamžiku záporná elektroda ukládá energii. Při vybíjení se ionty lithia uvolňují ze záporné elektrody, vracejí se zpět ke kladné elektrodě přes elektrolyt a uvolňují energii. Dá se říci, že elektrolyt je nositelem reverzibilní migrace lithných iontů mezi elektrodami a jeho výkon přímo ovlivňuje dobu nabíjení a vybíjení baterie.

 

II. Jak elektrolyty ovlivňují výkon rychlého nabíjení baterie

3.jpg

Elektrolyt je klíčovou složkou elektrolytu a hraje důležitou roli při rychlém nabíjení baterie. Za prvé, iontová vodivost elektrolytu přímo ovlivňuje rychlost migrace lithných iontů v elektrolytu. Elektrolyty s vysokou iontovou vodivostí mohou způsobit, že ionty lithia se budou rychleji pohybovat mezi kladnými a zápornými elektrodami, čímž se zkracuje doba nabíjení. Například některé nové elektrolyty mají vyšší iontovou mobilitu a mohou poskytovat efektivnější iontový transportní kanál během rychlého nabíjení.

 

Za druhé, stabilita elektrolytu je také klíčová pro výkon rychlého nabíjení. Během rychlého nabíjení se uvnitř baterie generuje vyšší teplota a napětí. Pokud je elektrolyt nestabilní, může dojít k rozkladu nebo vedlejším reakcím, které ovlivňují výkon a životnost baterie. Volba elektrolytu s dobrou stabilitou je proto zásadní pro dosažení rychlého nabíjení.

 

III. Faktory ovlivňující výkon rychlého nabíjení elektrolytu

4.jpg

  1. Typy rozpouštědel
  2. V současnosti běžně používaná elektrolytová rozpouštědla zahrnují uhličitany a karboxyláty s řetězcovou a cyklickou strukturou. Teplota tání a viskozita těchto rozpouštědel ovlivní rychlost difúze iontů lithia. Čím nižší je bod tání a viskozita rozpouštědla při pokojové teplotě, tím silnější je iontová vodivost a tím vyšší je koeficient samodifúze lithných iontů, čímž se zlepšuje výkon rychlého nabíjení baterie.
  3. Například některá rozpouštědla s nízkým bodem tání a nízkou viskozitou mohou poskytnout hladší migrační kanál pro ionty lithia, stejně jako široká a rovná silnice ve městě, což umožňuje vozidlům (lithným iontům) jezdit rychleji.
  4. Koncentrace elektrolytu
  5. Zvýšení koncentrace elektrolytu může výrazně zvýšit koeficient samodifúze iontů lithia. Je to jako zvětšení šířky kanálu, což umožňuje iontům lithia procházet rychleji, čímž se zlepšuje výkon rychlého nabíjení lithium-iontových baterií.
  6. Představte si, že vyšší koncentrace elektrolytu je jako širší dálnice, která pojme více iontů lithia, aby rychle prošly.
  7. Číslo iontové migrace
  8. Elektrolyty s velkým číslem migrace iontů snesou vyšší rychlost nabíjení při stejném stavu nabití. Je to jako efektivnější řízení dopravy, které zajišťuje rychlý průjezd vozidel během dopravní špičky.
  9. Elektrolyty s vysokým číslem migrace iontů mohou účinněji řídit migraci iontů lithia a zlepšit účinnost nabíjení.
  10. Složení rozpouštědla a vodivost
  11. Lithium-iontová vodivost v elektrolytech s různými složeními rozpouštědel je také odlišná a má různé účinky na rychlost rychlého nabíjení baterie.
  12. Optimalizací složení rozpouštědla lze nalézt nejvhodnější kombinaci pro migraci lithných iontů pro zlepšení vodivosti a dosažení vyšší rychlosti nabíjení.
  13. Dlouhodobá stabilita cyklu
  14. Některé formulace elektrolytu mohou zlepšit stabilitu cyklu a vybíjecí kapacitu baterie a současně potlačit jev lithiové vrstvy na záporné elektrodě baterie, což dále zlepšuje výkon rychlého nabíjení.
  15. Stejně jako zajištění stabilního pracovního prostředí pro baterii, zajištění toho, že ionty lithia mohou při dlouhodobém používání vždy účinně migrovat.

 

IV. Jak zlepšit vodivost elektrolytu

5.jpg

Pro zlepšení vodivosti elektrolytu lze začít s následujícími aspekty:

 

  1. Optimalizujte výběr elektrolytu: Vyberte elektrolyty s vysokou iontovou vodivostí, jako jsou některé nové lithné soli nebo systémy smíšených elektrolytů. Tyto elektrolyty mohou poskytnout více volných iontů a zvýšit kapacitu přenosu iontů.
  2. Úprava složení rozpouštědla: Optimalizací typů a poměrů rozpouštědel snižte viskozitu elektrolytu a zvyšte rychlost difúze iontů. Například použití rozpouštědel s nízkou viskozitou nebo směsných systémů rozpouštědel může zlepšit vodivost elektrolytu.
  3. Aplikace přísad: Přidáním vhodného množství vodivých přísad lze zlepšit vodivost elektrolytu. Tyto přísady mohou zvýšit číslo migrace iontů a zlepšit výkon rozhraní mezi elektrodou a elektrolytem, ​​čímž se zlepší výkon rychlého nabíjení baterie.
  4. Regulace teploty: V určitém rozsahu může zvýšení provozní teploty baterie snížit viskozitu elektrolytu a zvýšit iontovou vodivost. Příliš vysoká teplota však může ovlivnit stabilitu a životnost baterie, takže je třeba ji regulovat ve vhodném teplotním rozsahu.

 

V. Význam optimalizace výkonu elektrolytu

6.jpg

Zlepšením typů rozpouštědel, úpravou koncentrace elektrolytu, zvýšením čísla migrace iontů a optimalizací složení rozpouštědla lze účinně zvýšit rychlost migrace lithných iontů v elektrolytu, čímž se zkrátí doba nabíjení. To nejen zlepšuje uživatelskou zkušenost spotřebitelů, poskytuje lepší dojezd a nabíjení pro dálkové cestování elektrických vozidel, ale také podporuje rozvoj odvětví nových energetických vozidel.

 

V budoucnu, s nepřetržitým pokrokem technologie, se věří, že výkon elektrolytu bude dále optimalizován, což přinese výkonnější výkon a pohodlnější způsoby použití do nových energetických vozidel. Těšme se na nové průlomy ve výkonu rychlonabíjení nových energetických vozidel a přispějme více k budoucnosti zeleného cestování.