Leave Your Message
Afslør elektrolyttens nøglerolle i at forbedre batteriernes hurtigopladningsydelse.

Firma blog

Afslør elektrolyttens nøglerolle i at forbedre batteriernes hurtigopladningsydelse.

2024-08-30
I dag, med den stigende popularitet af nye energikøretøjer, er rækkevidde og opladningshastighed blevet fokus for forbrugernes største bekymring. Som "hjertet" i nye energikøretøjer bestemmer lithium-ion-batterier direkte køretøjets rækkevidde og opladningseffektivitet. Blandt kernestrukturerne i lithium-ion-batterier spiller elektrolytten en afgørende rolle.

1.jpg

I. Arbejdsprincippet for lithium-ion-batterier og betydningen af ​​elektrolyt

2.jpg

Arbejdsprincippet for lithium-ion-batterier er som en "gyngestol". Ved opladning frigives lithiumioner fra den positive elektrode, passerer gennem separatoren, bevæger sig til den negative elektrode i elektrolytten og indlejres til sidst i den negative elektrode. På dette tidspunkt lagrer den negative elektrode energi. Ved afladning frigives lithiumioner fra den negative elektrode, vender tilbage til den positive elektrode gennem elektrolytten og frigiver energi. Det kan siges, at elektrolytten er bæreren for den reversible migration af lithiumioner mellem elektroder, og dens ydeevne påvirker direkte batteriets opladning og afladningstid.

 

II. Hvordan elektrolytter påvirker batteriets hurtige opladningsydelse

3.jpg

Elektrolytten er en nøglekomponent i elektrolytten og spiller en vigtig rolle i batteriets hurtige opladningsydelse. Først og fremmest påvirker elektrolyttens ioniske ledningsevne direkte migrationshastigheden af ​​lithiumioner i elektrolytten. Elektrolytter med høj ionisk ledningsevne kan få lithiumioner til at bevæge sig hurtigere mellem de positive og negative elektroder og derved forkorte opladningstiden. For eksempel har nogle nye elektrolytter en højere ionisk mobilitet og kan give en mere effektiv iontransportkanal under hurtig opladning.

 

For det andet er stabiliteten af ​​elektrolytten også afgørende for hurtig opladning. Under hurtig opladning vil der blive genereret en højere temperatur og spænding inde i batteriet. Hvis elektrolytten er ustabil, kan nedbrydning eller bivirkninger forekomme, hvilket påvirker batteriets ydeevne og levetid. Derfor er det afgørende at vælge en elektrolyt med god stabilitet for at opnå hurtig opladning.

 

III. Faktorer, der påvirker elektrolyttens hurtige opladningsydelse

4.jpg

  1. Opløsningsmiddeltyper
  2. På nuværende tidspunkt omfatter almindeligt anvendte elektrolytopløsningsmidler carbonater og carboxylater med kæde- og cykliske strukturer. Smeltepunktet og viskositeten af ​​disse opløsningsmidler vil påvirke diffusionshastigheden af ​​lithium-ioner. Jo lavere opløsningsmidlets smeltepunkt og viskositet ved stuetemperatur, jo stærkere er ionledningsevnen og jo højere er selvdiffusionskoefficienten for lithiumioner, hvilket forbedrer batteriets hurtige opladningsydelse.
  3. For eksempel kan nogle opløsningsmidler med lavt smeltepunkt og lav viskositet give en jævnere migrationskanal for lithiumioner, ligesom en bred og flad vej i en by, hvilket gør det muligt for køretøjer (lithiumioner) at rejse hurtigere.
  4. Elektrolytkoncentration
  5. Forøgelse af koncentrationen af ​​elektrolytten kan øge selvdiffusionskoefficienten for lithiumioner betydeligt. Dette er som at øge bredden af ​​kanalen, så lithium-ioner kan passere hurtigere igennem, og derved forbedre den hurtige opladning af lithium-ion-batterier.
  6. Forestil dig, at en højere koncentration af elektrolyt er som en bredere motorvej, der kan rumme flere lithiumioner til at passere hurtigt.
  7. Ion migration nummer
  8. Elektrolytter med et stort ionmigreringstal kan modstå en højere opladningshastighed under samme ladetilstand. Dette er som en mere effektiv trafikkontrol, der sikrer, at køretøjer passerer hurtigt i myldretiden.
  9. Elektrolytter med et højt ionmigreringstal kan mere effektivt styre migrationen af ​​lithiumioner og forbedre opladningseffektiviteten.
  10. Opløsningsmiddelformulering og ledningsevne
  11. Lithiumionledningsevnen i elektrolytter med forskellige opløsningsmiddelformuleringer er også forskellig, og den har forskellige effekter på batteriets hurtige opladningsydelse.
  12. Ved at optimere opløsningsmiddelformuleringen kan den bedst egnede kombination til lithiumionmigrering findes for at forbedre ledningsevnen og opnå hurtigere opladningshastighed.
  13. Langsigtet cyklusstabilitet
  14. Nogle elektrolytformuleringer kan forbedre cyklusstabiliteten og afladningskapaciteten af ​​batteriet og samtidig undertrykke lithiumbelægningsfænomenet på batteriets negative elektrode, hvilket yderligere forbedrer den hurtige opladningsydelse.
  15. Ligesom at give et stabilt arbejdsmiljø for batteriet, sikre, at lithium-ioner altid kan migrere effektivt under langvarig brug.

 

IV. Hvordan man forbedrer elektrolyttens ledningsevne

5.jpg

For at forbedre elektrolyttens ledningsevne kan følgende aspekter startes:

 

  1. Optimer elektrolytvalg: Vælg elektrolytter med høj ionisk ledningsevne, såsom nogle nye lithiumsalte eller blandede elektrolytsystemer. Disse elektrolytter kan give flere frie ioner og forbedre iontransportkapaciteten.
  2. Juster opløsningsmiddelsammensætning: Ved at optimere typerne og proportionerne af opløsningsmidler reduceres elektrolyttens viskositet og iondiffusionshastigheden øges. For eksempel kan brug af opløsningsmidler med lav viskositet eller blandede opløsningsmiddelsystemer forbedre elektrolyttens ledningsevne.
  3. Anvendelse af additiver: Tilsætning af en passende mængde ledende additiver kan forbedre elektrolyttens ledningsevne. Disse additiver kan øge ionmigreringstallet og forbedre grænsefladeydelsen mellem elektroden og elektrolytten og derved forbedre batteriets hurtige opladningsydelse.
  4. Temperaturkontrol: Inden for et vist område kan en forøgelse af batteridriftstemperaturen reducere viskositeten af ​​elektrolytten og øge den ioniske ledningsevne. For høj temperatur kan dog påvirke batteriets stabilitet og levetid, så det skal kontrolleres inden for et passende temperaturområde.

 

V. Betydningen af ​​optimering af elektrolytydelse

6.jpg

Ved at forbedre opløsningsmiddeltyper, justere elektrolytkoncentrationen, øge ionmigreringstallet og optimere opløsningsmiddelformuleringen, kan migrationshastigheden af ​​lithiumioner i elektrolytten øges effektivt og derved forkorte opladningstiden. Dette forbedrer ikke kun forbrugernes brugeroplevelse, giver en bedre rækkevidde og opladningsoplevelse til langdistancerejser med elektriske køretøjer, men fremmer også udviklingen af ​​den nye energikøretøjsindustri.

 

I fremtiden, med den fortsatte teknologiske udvikling, menes det, at elektrolyttens ydeevne vil blive yderligere optimeret, hvilket vil bringe mere kraftfuld kraft og mere bekvemme brugsmetoder til nye energikøretøjer. Lad os se frem til nye gennembrud inden for hurtigopladning af nye energikøretøjer og bidrage mere til fremtidens grønne rejser.