Leave Your Message
Dezvăluie rolul cheie al electrolitului în îmbunătățirea performanței de încărcare rapidă a bateriilor.

Blogul companiei

Dezvăluie rolul cheie al electrolitului în îmbunătățirea performanței de încărcare rapidă a bateriilor.

30-08-2024
Astăzi, odată cu creșterea popularității vehiculelor cu energie nouă, autonomia și viteza de încărcare au devenit în centrul preocupării celei mai mari a consumatorilor. Fiind „inima” vehiculelor cu energie nouă, bateriile litiu-ion determină în mod direct autonomia și eficiența de încărcare a vehiculului. Printre structurile de bază ale bateriilor litiu-ion, electrolitul joacă un rol crucial.

1.jpg

I. Principiul de funcționare al bateriilor litiu-ion și importanța electrolitului

2.jpg

Principiul de funcționare al bateriilor litiu-ion este ca un „balancă”. La încărcare, ionii de litiu sunt eliberați din electrodul pozitiv, trec prin separator, se deplasează la electrodul negativ din electrolit și, în final, sunt încorporați în electrodul negativ. În acest moment, electrodul negativ stochează energie. La descărcare, ionii de litiu sunt eliberați de la electrodul negativ, revin la electrodul pozitiv prin electrolit și eliberează energie. Se poate spune că electrolitul este purtătorul pentru migrarea reversibilă a ionilor de litiu între electrozi, iar performanța acestuia afectează direct timpul de încărcare și descărcare a bateriei.

 

II. Cum afectează electroliții performanța de încărcare rapidă a bateriei

3.jpg

Electrolitul este o componentă cheie a electrolitului și joacă un rol important în performanța de încărcare rapidă a bateriei. În primul rând, conductivitatea ionică a electrolitului afectează direct viteza de migrare a ionilor de litiu în electrolit. Electroliții cu conductivitate ionică ridicată pot face ionii de litiu să se miște mai rapid între electrozii pozitivi și negativi, scurtând astfel timpul de încărcare. De exemplu, unii electroliți noi au o mobilitate ionică mai mare și pot oferi un canal de transport ionic mai eficient în timpul încărcării rapide.

 

În al doilea rând, stabilitatea electrolitului este, de asemenea, crucială pentru performanța de încărcare rapidă. În timpul încărcării rapide, în interiorul bateriei vor fi generate o temperatură și o tensiune mai ridicate. Dacă electrolitul este instabil, pot apărea descompunere sau reacții secundare, care afectează performanța și durata de viață a bateriei. Prin urmare, alegerea unui electrolit cu o bună stabilitate este esențială pentru realizarea unei încărcări rapide.

 

III. Factori care afectează performanța de încărcare rapidă a electrolitului

4.jpg

  1. Tipuri de solvenți
  2. În prezent, solvenții electroliți utilizați în mod obișnuit includ carbonați și carboxilați cu structuri în lanț și ciclice. Punctul de topire și vâscozitatea acestor solvenți vor afecta viteza de difuzie a ionilor de litiu. Cu cât punctul de topire și vâscozitatea solventului la temperatura camerei sunt mai mici, cu atât conductivitatea ionică este mai puternică și coeficientul de autodifuziune al ionilor de litiu este mai mare, îmbunătățind astfel performanța de încărcare rapidă a bateriei.
  3. De exemplu, unii solvenți cu punct de topire scăzut și vâscozitate scăzută pot oferi un canal de migrare mai fin pentru ionii de litiu, la fel ca un drum lat și plat dintr-un oraș, permițând vehiculelor (ionii de litiu) să circule mai repede.
  4. Concentrația electroliților
  5. Creșterea concentrației electrolitului poate crește semnificativ coeficientul de autodifuziune al ionilor de litiu. Este ca și cum ar crește lățimea canalului, permițând ionilor de litiu să treacă mai repede, îmbunătățind astfel performanța de încărcare rapidă a bateriilor litiu-ion.
  6. Imaginați-vă că o concentrație mai mare de electrolit este ca o autostradă mai largă, care poate găzdui mai mulți ioni de litiu pentru a trece rapid.
  7. Numărul migrației ionice
  8. Electroliții cu un număr mare de migrare a ionilor pot rezista la o rată de încărcare mai mare în aceeași stare de încărcare. Acesta este ca un control mai eficient al traficului, care asigură trecerea rapidă a vehiculelor în timpul orelor de vârf.
  9. Electroliții cu un număr mare de migrare a ionilor pot ghida mai eficient migrarea ionilor de litiu și pot îmbunătăți eficiența încărcării.
  10. Formularea solventului și conductivitate
  11. Conductivitatea ionilor de litiu în electroliții cu diferite formulări de solvenți este, de asemenea, diferită și are efecte diferite asupra performanței de încărcare rapidă a bateriei.
  12. Prin optimizarea formulării solventului, combinația cea mai potrivită pentru migrarea ionilor de litiu poate fi găsită pentru a îmbunătăți conductivitatea și a obține o viteză de încărcare mai rapidă.
  13. Stabilitatea ciclului pe termen lung
  14. Unele formulări de electroliți pot îmbunătăți stabilitatea ciclului și capacitatea de descărcare a bateriei și, în același timp, pot suprima fenomenul de placare cu litiu pe electrodul negativ al bateriei, îmbunătățind și mai mult performanța de încărcare rapidă.
  15. La fel ca oferirea unui mediu de lucru stabil pentru baterie, asigurându-ne că ionii de litiu pot migra întotdeauna eficient în timpul utilizării pe termen lung.

 

IV. Cum să îmbunătățiți conductivitatea electroliților

5.jpg

Pentru a îmbunătăți conductivitatea electrolitului, se pot începe următoarele aspecte:

 

  1. Optimizați selecția electroliților: selectați electroliți cu conductivitate ionică ridicată, cum ar fi unele noi săruri de litiu sau sisteme mixte de electroliți. Acești electroliți pot furniza mai mulți ioni liberi și pot îmbunătăți capacitatea de transport al ionilor.
  2. Ajustați compoziția solventului: prin optimizarea tipurilor și proporțiilor de solvenți, reduceți vâscozitatea electrolitului și creșteți viteza de difuzie a ionilor. De exemplu, utilizarea solvenților cu vâscozitate scăzută sau a sistemelor de solvenți mixți poate îmbunătăți conductivitatea electrolitului.
  3. Aplicarea aditivilor: Adăugarea unei cantități adecvate de aditivi conductivi poate îmbunătăți conductivitatea electrolitului. Acești aditivi pot crește numărul de migrare a ionilor și pot îmbunătăți performanța interfeței dintre electrod și electrolit, îmbunătățind astfel performanța de încărcare rapidă a bateriei.
  4. Controlul temperaturii: Într-un anumit interval, creșterea temperaturii de funcționare a bateriei poate reduce vâscozitatea electrolitului și crește conductivitatea ionică. Cu toate acestea, o temperatură prea ridicată poate afecta stabilitatea și durata de viață a bateriei, așa că trebuie controlată într-un interval adecvat de temperatură.

 

V. Semnificația optimizării performanței electroliților

6.jpg

Prin îmbunătățirea tipurilor de solvenți, ajustarea concentrației de electrolit, creșterea numărului de migrare a ionilor și optimizarea formulării solvenților, viteza de migrare a ionilor de litiu în electrolit poate fi crescută eficient, scurtând astfel timpul de încărcare. Acest lucru nu numai că îmbunătățește experiența de utilizare a consumatorilor, oferă o autonomie mai bună și o experiență de încărcare mai bună pentru călătoriile pe distanțe lungi ale vehiculelor electrice, dar promovează și dezvoltarea industriei noi de vehicule cu energie.

 

În viitor, odată cu progresul continuu al tehnologiei, se crede că performanța electrolitului va fi optimizată în continuare, aducând o putere mai puternică și metode de utilizare mai convenabile vehiculelor cu energie nouă. Să așteptăm cu nerăbdare noi descoperiri în performanța de încărcare rapidă a vehiculelor cu energie nouă și să contribuim mai mult la viitorul călătoriilor ecologice.