Leave Your Message
Avslør nøkkelrollen til elektrolytten i å forbedre hurtigladeytelsen til batterier.

Firmablogg

Avslør nøkkelrollen til elektrolytten i å forbedre hurtigladeytelsen til batterier.

2024-08-30
I dag, med den økende populariteten til nye energikjøretøyer, har rekkevidde og ladehastighet blitt fokus for forbrukernes største bekymring. Som "hjertet" i nye energikjøretøyer, bestemmer litium-ion-batterier direkte kjøretøyets rekkevidde og ladeeffektivitet. Blant kjernestrukturene til litiumionbatterier spiller elektrolytten en avgjørende rolle.

1.jpg

I. Arbeidsprinsipp for litium-ion-batterier og viktigheten av elektrolytt

2.jpg

Arbeidsprinsippet til litium-ion-batterier er som en "gyngestol". Ved lading frigjøres litiumioner fra den positive elektroden, passerer gjennom separatoren, beveger seg til den negative elektroden i elektrolytten, og til slutt blir de innebygd i den negative elektroden. På dette tidspunktet lagrer den negative elektroden energi. Ved utlading frigjøres litiumioner fra den negative elektroden, går tilbake til den positive elektroden gjennom elektrolytten og frigjør energi. Det kan sies at elektrolytten er bæreren for reversibel migrering av litiumioner mellom elektrodene, og ytelsen påvirker direkte lade- og utladingstiden til batteriet.

 

II. Hvordan elektrolytter påvirker batteriets raske ladeytelse

3.jpg

Elektrolytten er en nøkkelkomponent i elektrolytten og spiller en viktig rolle i hurtigladeytelsen til batteriet. Først av alt påvirker den ioniske ledningsevnen til elektrolytten direkte migrasjonshastigheten til litiumioner i elektrolytten. Elektrolytter med høy ionisk ledningsevne kan få litiumioner til å bevege seg raskere mellom de positive og negative elektrodene, og dermed forkorte ladetiden. For eksempel har noen nye elektrolytter en høyere ionemobilitet og kan gi en mer effektiv ionetransportkanal under hurtiglading.

 

For det andre er stabiliteten til elektrolytten også avgjørende for rask ladeytelse. Under hurtiglading vil det genereres høyere temperatur og spenning inne i batteriet. Hvis elektrolytten er ustabil, kan dekomponering eller bivirkninger oppstå, noe som påvirker batteriets ytelse og levetid. Derfor er det avgjørende å velge en elektrolytt med god stabilitet for å oppnå hurtiglading.

 

III. Faktorer som påvirker hurtigladingsytelsen til elektrolytten

4.jpg

  1. Løsemiddeltyper
  2. For tiden inkluderer vanlig brukte elektrolyttløsningsmidler karbonater og karboksylater med kjede- og sykliske strukturer. Smeltepunktet og viskositeten til disse løsningsmidlene vil påvirke diffusjonshastigheten til litiumioner. Jo lavere smeltepunktet og viskositeten til løsningsmidlet ved romtemperatur, desto sterkere er ionisk ledningsevne og jo høyere er selvdiffusjonskoeffisienten til litiumioner, og forbedrer dermed hurtigladeytelsen til batteriet.
  3. For eksempel kan noen løsemidler med lavt smeltepunkt og lav viskositet gi en jevnere migrasjonskanal for litiumioner, akkurat som en bred og flat vei i en by, slik at kjøretøy (litiumioner) kan reise raskere.
  4. Elektrolyttkonsentrasjon
  5. Å øke konsentrasjonen av elektrolytten kan øke selvdiffusjonskoeffisienten til litiumioner betydelig. Dette er som å øke bredden på kanalen, slik at litiumioner kan passere raskere, og dermed forbedre hurtigladeytelsen til litiumion-batterier.
  6. Tenk deg at en høyere konsentrasjon av elektrolytt er som en bredere motorvei som kan romme flere litiumioner for å passere raskt.
  7. Ionemigrasjonsnummer
  8. Elektrolytter med et stort ionemigrasjonstall tåler en høyere ladehastighet under samme ladetilstand. Dette er som en mer effektiv trafikkkontroll som sikrer at kjøretøy passerer raskt i rushtiden.
  9. Elektrolytter med et høyt ionemigrasjonstall kan mer effektivt lede migreringen av litiumioner og forbedre ladeeffektiviteten.
  10. Løsemiddelformulering og ledningsevne
  11. Litiumion-ledningsevnen i elektrolytter med forskjellige løsningsmiddelformuleringer er også forskjellig, og den har forskjellige effekter på hurtigladeytelsen til batteriet.
  12. Ved å optimalisere løsningsmiddelformuleringen kan den mest passende kombinasjonen for litiumionmigrering bli funnet for å forbedre ledningsevnen og oppnå raskere ladehastighet.
  13. Langsiktig syklusstabilitet
  14. Noen elektrolyttformuleringer kan forbedre syklusstabiliteten og utladningskapasiteten til batteriet, og samtidig undertrykke litiumpletteringsfenomenet på batteriets negative elektrode, noe som ytterligere forbedrer hurtigladeytelsen.
  15. Akkurat som å gi et stabilt arbeidsmiljø for batteriet, sikre at litiumioner alltid kan migrere effektivt under langvarig bruk.

 

IV. Hvordan forbedre elektrolyttledningsevnen

5.jpg

For å forbedre ledningsevnen til elektrolytten kan følgende aspekter startes:

 

  1. Optimaliser elektrolyttvalg: Velg elektrolytter med høy ionisk ledningsevne, for eksempel noen nye litiumsalter eller blandede elektrolyttsystemer. Disse elektrolyttene kan gi flere frie ioner og forbedre ionetransportkapasiteten.
  2. Juster løsningsmiddelsammensetningen: Ved å optimalisere typene og proporsjonene av løsemidler, reduser viskositeten til elektrolytten og øk iondiffusjonshastigheten. For eksempel kan bruk av lavviskøse løsemidler eller blandede løsemiddelsystemer forbedre ledningsevnen til elektrolytten.
  3. Påføring av tilsetningsstoffer: Tilsetning av en passende mengde ledende tilsetningsstoffer kan forbedre ledningsevnen til elektrolytten. Disse tilsetningsstoffene kan øke ionemigrasjonstallet og forbedre grensesnittytelsen mellom elektroden og elektrolytten, og derved forbedre hurtigladeytelsen til batteriet.
  4. Temperaturkontroll: Innenfor et visst område kan økning av batteridriftstemperaturen redusere viskositeten til elektrolytten og øke den ioniske ledningsevnen. Imidlertid kan for høy temperatur påvirke stabiliteten og levetiden til batteriet, så det må kontrolleres innenfor et passende temperaturområde.

 

V. Betydningen av optimalisering av elektrolyttytelse

6.jpg

Ved å forbedre løsemiddeltyper, justere elektrolyttkonsentrasjonen, øke ionemigrasjonstallet og optimalisere løsningsmiddelformuleringen, kan migrasjonshastigheten til litiumioner i elektrolytten økes effektivt, og dermed forkorte ladetiden. Dette forbedrer ikke bare brukeropplevelsen til forbrukerne, gir en bedre rekkevidde og ladeopplevelse for langdistansereiser for elektriske kjøretøy, men fremmer også utviklingen av den nye energibilindustrien.

 

I fremtiden, med den kontinuerlige teknologiutviklingen, antas det at ytelsen til elektrolytten vil bli ytterligere optimalisert, noe som gir kraftigere kraft og mer praktiske bruksmetoder til nye energikjøretøyer. La oss se frem til nye gjennombrudd i hurtigladeytelsen til nye energikjøretøyer og bidra mer til fremtidens grønne reiser.