Leave Your Message
Otkrijte ključnu ulogu elektrolita u poboljšanju performansi brzog punjenja baterija.

Blog tvrtke

Otkrijte ključnu ulogu elektrolita u poboljšanju performansi brzog punjenja baterija.

2024-08-30
Danas, uz sve veću popularnost novih energetskih vozila, domet i brzina punjenja postali su središte najveće brige potrošača. Kao "srce" novih energetskih vozila, litij-ionske baterije izravno određuju domet vozila i učinkovitost punjenja. Među osnovnim strukturama litij-ionskih baterija, elektrolit igra ključnu ulogu.

1.jpg

I. Princip rada litij-ionskih baterija i važnost elektrolita

2.jpg

Princip rada litij-ionskih baterija je poput "stolice za ljuljanje". Prilikom punjenja, litijevi ioni se oslobađaju iz pozitivne elektrode, prolaze kroz separator, prelaze na negativnu elektrodu u elektrolitu i na kraju se ugrađuju u negativnu elektrodu. U to vrijeme negativna elektroda skladišti energiju. Prilikom pražnjenja, litijevi ioni se oslobađaju s negativne elektrode, vraćaju se na pozitivnu elektrodu kroz elektrolit i oslobađaju energiju. Može se reći da je elektrolit nositelj reverzibilne migracije litijevih iona između elektroda, a njegova izvedba izravno utječe na vrijeme punjenja i pražnjenja baterije.

 

II. Kako elektroliti utječu na performanse brzog punjenja baterije

3.jpg

Elektrolit je ključna komponenta u elektrolitu i igra važnu ulogu u performansama brzog punjenja baterije. Prije svega, ionska vodljivost elektrolita izravno utječe na brzinu migracije litijevih iona u elektrolitu. Elektroliti s visokom ionskom vodljivošću mogu učiniti da se ioni litija brže kreću između pozitivne i negativne elektrode, čime se skraćuje vrijeme punjenja. Na primjer, neki novi elektroliti imaju veću ionsku pokretljivost i mogu osigurati učinkovitiji kanal za prijenos iona tijekom brzog punjenja.

 

Drugo, stabilnost elektrolita također je ključna za performanse brzog punjenja. Tijekom brzog punjenja, unutar baterije će se stvoriti viša temperatura i napon. Ako je elektrolit nestabilan, može doći do raspadanja ili nuspojava koje utječu na performanse i životni vijek baterije. Stoga je odabir elektrolita s dobrom stabilnošću ključan za postizanje brzog punjenja.

 

III. Čimbenici koji utječu na performanse brzog punjenja elektrolita

4.jpg

  1. Vrste otapala
  2. Trenutno, uobičajeno korištena elektrolitska otapala uključuju karbonate i karboksilate s lančanom i cikličkom strukturom. Talište i viskoznost ovih otapala utjecat će na brzinu difuzije litijevih iona. Što je talište i viskoznost otapala niža na sobnoj temperaturi, to je jača ionska vodljivost i veći koeficijent samodifuzije litijevih iona, čime se poboljšava izvedba brzog punjenja baterije.
  3. Na primjer, neka otapala s niskim talištem i niskom viskoznošću mogu osigurati glatkiji migracijski kanal za litijeve ione, baš kao široka i ravna cesta u gradu, omogućujući vozilima (litijevi ioni) da putuju brže.
  4. Koncentracija elektrolita
  5. Povećanje koncentracije elektrolita može značajno povećati koeficijent samodifuzije litijevih iona. To je poput povećanja širine kanala, dopuštajući litij ionima da prođu brže, čime se poboljšava izvedba brzog punjenja litij-ionskih baterija.
  6. Zamislite da je veća koncentracija elektrolita kao šira autocesta koja može primiti više litijevih iona da brzo prođu.
  7. Broj migracije iona
  8. Elektroliti s velikim brojem migracije iona mogu izdržati višu stopu punjenja pod istim stanjem punjenja. Ovo je poput učinkovitije kontrole prometa koja osigurava da vozila brzo prolaze tijekom špice.
  9. Elektroliti s visokim brojem migracije iona mogu učinkovitije voditi migraciju litijevih iona i poboljšati učinkovitost punjenja.
  10. Formulacija otapala i vodljivost
  11. Vodljivost litij-iona u elektrolitima s različitim formulacijama otapala također je različita i ima različite učinke na performanse brzog punjenja baterije.
  12. Optimiziranjem formulacije otapala može se pronaći najprikladnija kombinacija za migraciju litijevih iona za poboljšanje vodljivosti i postizanje veće brzine punjenja.
  13. Dugoročna stabilnost ciklusa
  14. Neke formulacije elektrolita mogu poboljšati stabilnost ciklusa i kapacitet pražnjenja baterije, te u isto vrijeme potisnuti fenomen litijske presvlake na negativnoj elektrodi baterije, dodatno poboljšavajući performanse brzog punjenja.
  15. Baš kao i osiguravanje stabilnog radnog okruženja za bateriju, osiguravanje da litijevi ioni uvijek mogu učinkovito migrirati tijekom dugotrajne upotrebe.

 

IV. Kako poboljšati vodljivost elektrolita

5.jpg

Kako bi se poboljšala vodljivost elektrolita, mogu se pokrenuti sljedeći aspekti:

 

  1. Optimizirajte odabir elektrolita: Odaberite elektrolite s visokom ionskom vodljivošću, kao što su neke nove litijeve soli ili miješani sustavi elektrolita. Ovi elektroliti mogu osigurati više slobodnih iona i povećati kapacitet prijenosa iona.
  2. Podešavanje sastava otapala: Optimiziranjem vrsta i udjela otapala, smanjite viskoznost elektrolita i povećajte brzinu difuzije iona. Na primjer, korištenje otapala niske viskoznosti ili miješanih sustava otapala može poboljšati vodljivost elektrolita.
  3. Primjena aditiva: Dodavanjem odgovarajuće količine vodljivih aditiva može se poboljšati vodljivost elektrolita. Ovi aditivi mogu povećati broj migracije iona i poboljšati performanse sučelja između elektrode i elektrolita, čime se poboljšava performanse brzog punjenja baterije.
  4. Kontrola temperature: Unutar određenog raspona, povećanje radne temperature baterije može smanjiti viskoznost elektrolita i povećati ionsku vodljivost. Međutim, previsoka temperatura može utjecati na stabilnost i životni vijek baterije, stoga je treba kontrolirati unutar odgovarajućeg raspona temperature.

 

V. Značaj optimizacije učinka elektrolita

6.jpg

Poboljšanjem vrsta otapala, podešavanjem koncentracije elektrolita, povećanjem migracijskog broja iona i optimiziranjem formulacije otapala, brzina migracije litijevih iona u elektrolitu može se učinkovito povećati, čime se skraćuje vrijeme punjenja. Ovo ne samo da poboljšava korisničko iskustvo potrošača, pruža bolji domet i iskustvo punjenja za duga putovanja električnih vozila, već također promiče razvoj industrije novih energetskih vozila.

 

U budućnosti, s neprekidnim napretkom tehnologije, vjeruje se da će izvedba elektrolita biti dodatno optimizirana, donoseći veću snagu i praktičnije načine korištenja novim energetskim vozilima. Radujmo se novim otkrićima u performansama brzog punjenja novih energetskih vozila i doprinesite više budućnosti zelenog putovanja.