Leave Your Message
Odkryj kluczową rolę elektrolitu w poprawie wydajności szybkiego ładowania akumulatorów.

Blog firmowy

Odkryj kluczową rolę elektrolitu w poprawie wydajności szybkiego ładowania akumulatorów.

2024-08-30
Obecnie, wraz ze wzrostem popularności pojazdów nowych, zasilanych energią, zasięg i prędkość ładowania stały się przedmiotem największych obaw konsumentów. Jako „serce” pojazdów nowej energii, akumulatory litowo-jonowe bezpośrednio decydują o zasięgu pojazdu i efektywności ładowania. Wśród podstawowych struktur akumulatorów litowo-jonowych kluczową rolę odgrywa elektrolit.

1.jpg

I. Zasada działania akumulatorów litowo-jonowych i znaczenie elektrolitu

2.jpg

Zasada działania akumulatorów litowo-jonowych przypomina „fotel bujany”. Podczas ładowania jony litu uwalniają się z elektrody dodatniej, przechodzą przez separator, przemieszczają się do elektrody ujemnej w elektrolicie i ostatecznie zostają osadzone w elektrodzie ujemnej. W tym czasie elektroda ujemna magazynuje energię. Podczas rozładowywania jony litu są uwalniane z elektrody ujemnej, wracają do elektrody dodatniej przez elektrolit i uwalniają energię. Można powiedzieć, że elektrolit jest nośnikiem odwracalnej migracji jonów litu pomiędzy elektrodami, a jego działanie bezpośrednio wpływa na czas ładowania i rozładowywania akumulatora.

 

II. Jak elektrolity wpływają na wydajność szybkiego ładowania akumulatora

3.jpg

Elektrolit jest kluczowym składnikiem elektrolitu i odgrywa ważną rolę w szybkim ładowaniu akumulatora. Przede wszystkim przewodność jonowa elektrolitu wpływa bezpośrednio na prędkość migracji jonów litu w elektrolicie. Elektrolity o wysokiej przewodności jonowej mogą powodować szybsze przemieszczanie się jonów litu pomiędzy elektrodą dodatnią i ujemną, skracając w ten sposób czas ładowania. Na przykład niektóre nowe elektrolity mają wyższą ruchliwość jonów i mogą zapewnić bardziej wydajny kanał transportu jonów podczas szybkiego ładowania.

 

Po drugie, stabilność elektrolitu ma również kluczowe znaczenie dla wydajności szybkiego ładowania. Podczas szybkiego ładowania wewnątrz akumulatora będzie generowana wyższa temperatura i napięcie. Jeśli elektrolit jest niestabilny, może nastąpić rozkład lub reakcje uboczne, wpływające na wydajność i żywotność akumulatora. Dlatego wybór elektrolitu o dobrej stabilności jest niezbędny do osiągnięcia szybkiego ładowania.

 

III. Czynniki wpływające na wydajność szybkiego ładowania elektrolitu

4.jpg

  1. Rodzaje rozpuszczalników
  2. Obecnie powszechnie stosowanymi rozpuszczalnikami elektrolitów są węglany i karboksylany o strukturze łańcuchowej i cyklicznej. Temperatura topnienia i lepkość tych rozpuszczalników będą miały wpływ na prędkość dyfuzji jonów litu. Im niższa temperatura topnienia i lepkość rozpuszczalnika w temperaturze pokojowej, tym silniejsza przewodność jonowa i wyższy współczynnik samodyfuzji jonów litu, poprawiając w ten sposób wydajność szybkiego ładowania akumulatora.
  3. Na przykład niektóre rozpuszczalniki o niskiej temperaturze topnienia i niskiej lepkości mogą zapewnić płynniejszy kanał migracji jonów litu, podobnie jak szeroka i płaska droga w mieście, umożliwiając szybsze poruszanie się pojazdom (jony litu).
  4. Stężenie elektrolitu
  5. Zwiększanie stężenia elektrolitu może znacznie zwiększyć współczynnik samodyfuzji jonów litu. Przypomina to zwiększenie szerokości kanału, co umożliwia szybszy przepływ jonów litu, poprawiając w ten sposób wydajność szybkiego ładowania akumulatorów litowo-jonowych.
  6. Wyobraź sobie, że wyższe stężenie elektrolitu przypomina szerszą autostradę, która może pomieścić więcej jonów litu i szybciej przejechać.
  7. Liczba migracji jonów
  8. Elektrolity o dużej liczbie migracji jonów mogą wytrzymać większą szybkość ładowania w tym samym stanie naładowania. Przypomina to skuteczniejszą kontrolę ruchu, zapewniającą szybkie poruszanie się pojazdów w godzinach szczytu.
  9. Elektrolity o dużej liczbie migracji jonów mogą skuteczniej kierować migracją jonów litu i poprawiać wydajność ładowania.
  10. Skład rozpuszczalnika i przewodność
  11. Przewodność jonów litu w elektrolitach z różnymi składami rozpuszczalników jest również inna i ma różny wpływ na wydajność szybkiego ładowania akumulatora.
  12. Optymalizując skład rozpuszczalnika, można znaleźć najbardziej odpowiednią kombinację migracji jonów litu, która poprawi przewodność i umożliwi osiągnięcie większej prędkości ładowania.
  13. Długoterminowa stabilność cyklu
  14. Niektóre formuły elektrolitów mogą poprawić stabilność cyklu i pojemność rozładowania akumulatora, a jednocześnie tłumić zjawisko osadzania się litu na elektrodzie ujemnej akumulatora, jeszcze bardziej poprawiając wydajność szybkiego ładowania.
  15. Podobnie jak zapewnienie stabilnego środowiska pracy akumulatora, zapewnienie, że jony litu zawsze będą mogły skutecznie migrować podczas długotrwałego użytkowania.

 

IV. Jak poprawić przewodność elektrolitu

5.jpg

Aby poprawić przewodność elektrolitu, można rozpocząć następujące aspekty:

 

  1. Zoptymalizuj dobór elektrolitu: Wybierz elektrolity o wysokiej przewodności jonowej, takie jak niektóre nowe sole litu lub mieszane układy elektrolitów. Elektrolity te mogą dostarczać więcej wolnych jonów i zwiększać zdolność transportu jonów.
  2. Dostosuj skład rozpuszczalników: Optymalizując rodzaje i proporcje rozpuszczalników, zmniejsz lepkość elektrolitu i zwiększ prędkość dyfuzji jonów. Na przykład zastosowanie rozpuszczalników o niskiej lepkości lub układów mieszanych rozpuszczalników może poprawić przewodność elektrolitu.
  3. Stosowanie dodatków: Dodanie odpowiedniej ilości dodatków przewodzących może poprawić przewodność elektrolitu. Dodatki te mogą zwiększać liczbę migracji jonów i poprawiać wydajność interfejsu między elektrodą a elektrolitem, poprawiając w ten sposób wydajność szybkiego ładowania akumulatora.
  4. Kontrola temperatury: W pewnym zakresie zwiększenie temperatury pracy akumulatora może zmniejszyć lepkość elektrolitu i zwiększyć przewodność jonową. Jednak zbyt wysoka temperatura może mieć wpływ na stabilność i żywotność akumulatora, dlatego należy go kontrolować w odpowiednim zakresie temperatur.

 

V. Znaczenie optymalizacji wydajności elektrolitu

6.jpg

Ulepszając rodzaje rozpuszczalników, dostosowując stężenie elektrolitu, zwiększając liczbę migracji jonów i optymalizując skład rozpuszczalnika, można skutecznie zwiększyć prędkość migracji jonów litu w elektrolicie, skracając w ten sposób czas ładowania. To nie tylko poprawia komfort użytkowania pojazdów elektrycznych, zapewnia lepszy zasięg i ładowanie pojazdów elektrycznych na długich dystansach, ale także promuje rozwój nowego przemysłu pojazdów energetycznych.

 

Uważa się, że w przyszłości, wraz z ciągłym postępem technologii, wydajność elektrolitu będzie dalej optymalizowana, co zapewni większą moc i wygodniejsze metody użytkowania w nowych pojazdach energetycznych. Oczekujmy nowych przełomów w zakresie szybkiego ładowania pojazdów o nowej energii i wnośmy większy wkład w przyszłość ekologicznego podróżowania.