Leave Your Message
Razkrijte ključno vlogo elektrolita pri izboljšanju zmogljivosti hitrega polnjenja baterij.

Blog podjetja

Razkrijte ključno vlogo elektrolita pri izboljšanju zmogljivosti hitrega polnjenja baterij.

2024-08-30
Danes, z vse večjo priljubljenostjo novih energetskih vozil, sta doseg in hitrost polnjenja postala največja skrb potrošnikov. Litij-ionske baterije kot "srce" novih energetskih vozil neposredno določajo doseg vozila in učinkovitost polnjenja. Med osnovnimi strukturami litij-ionskih baterij ima elektrolit ključno vlogo.

1.jpg

I. Načelo delovanja litij-ionskih baterij in pomen elektrolita

2.jpg

Načelo delovanja litij-ionskih baterij je kot "zibalni stol". Pri polnjenju se litijevi ioni sprostijo iz pozitivne elektrode, gredo skozi separator, se premaknejo na negativno elektrodo v elektrolitu in se končno vgradijo v negativno elektrodo. V tem času negativna elektroda shranjuje energijo. Pri praznjenju se litijevi ioni sprostijo z negativne elektrode, se skozi elektrolit vrnejo na pozitivno elektrodo in sprostijo energijo. Lahko rečemo, da je elektrolit nosilec reverzibilne migracije litijevih ionov med elektrodami, njegova zmogljivost pa neposredno vpliva na čas polnjenja in praznjenja baterije.

 

II. Kako elektroliti vplivajo na zmogljivost hitrega polnjenja baterije

3.jpg

Elektrolit je ključna sestavina elektrolita in ima pomembno vlogo pri hitrem polnjenju baterije. Prvič, ionska prevodnost elektrolita neposredno vpliva na hitrost migracije litijevih ionov v elektrolitu. Elektroliti z visoko ionsko prevodnostjo lahko povzročijo, da se litijevi ioni hitreje premikajo med pozitivno in negativno elektrodo, s čimer skrajšajo čas polnjenja. Na primer, nekateri novi elektroliti imajo večjo ionsko mobilnost in lahko med hitrim polnjenjem zagotavljajo učinkovitejši kanal za transport ionov.

 

Drugič, stabilnost elektrolita je prav tako ključnega pomena za hitro delovanje polnjenja. Med hitrim polnjenjem se v bateriji ustvari višja temperatura in napetost. Če je elektrolit nestabilen, lahko pride do razgradnje ali neželenih reakcij, ki vplivajo na delovanje in življenjsko dobo baterije. Zato je izbira elektrolita z dobro stabilnostjo bistvena za doseganje hitrega polnjenja.

 

III. Dejavniki, ki vplivajo na zmogljivost hitrega polnjenja elektrolita

4.jpg

  1. Vrste topil
  2. Trenutno pogosto uporabljena elektrolitska topila vključujejo karbonate in karboksilate z verižno in ciklično strukturo. Tališče in viskoznost teh topil vplivata na hitrost difuzije litijevih ionov. Nižja kot sta tališče in viskoznost topila pri sobni temperaturi, močnejša je ionska prevodnost in višji koeficient samodifuzije litijevih ionov, s čimer se izboljša zmogljivost hitrega polnjenja baterije.
  3. Na primer, nekatera topila z nizkim tališčem in nizko viskoznostjo lahko zagotovijo bolj gladek migracijski kanal za litijeve ione, tako kot široka in ravna cesta v mestu, kar omogoča vozilom (litijevi ioni) hitrejše potovanje.
  4. Koncentracija elektrolitov
  5. Povečanje koncentracije elektrolita lahko znatno poveča koeficient samodifuzije litijevih ionov. To je kot povečanje širine kanala, ki omogoča hitrejši prehod litijevih ionov, s čimer se izboljša zmogljivost hitrega polnjenja litij-ionskih baterij.
  6. Predstavljajte si, da je višja koncentracija elektrolita kot širša avtocesta, ki lahko sprejme več litijevih ionov za hiter prehod.
  7. Ionsko migracijsko število
  8. Elektroliti z velikim številom migracije ionov lahko prenesejo višjo stopnjo polnjenja v istem stanju polnjenja. To je kot učinkovitejši nadzor prometa, ki zagotavlja hiter prevoz vozil med prometnimi konicami.
  9. Elektroliti z visokim migracijskim številom ionov lahko učinkoviteje vodijo migracijo litijevih ionov in izboljšajo učinkovitost polnjenja.
  10. Sestava topila in prevodnost
  11. Tudi prevodnost litijevega iona v elektrolitih z različnimi formulacijami topil je različna in ima različne učinke na zmogljivost hitrega polnjenja baterije.
  12. Z optimizacijo formulacije topila je mogoče najti najprimernejšo kombinacijo za migracijo litijevih ionov za izboljšanje prevodnosti in doseganje hitrejše hitrosti polnjenja.
  13. Dolgotrajna stabilnost cikla
  14. Nekatere formulacije elektrolitov lahko izboljšajo stabilnost cikla in zmogljivost praznjenja akumulatorja ter hkrati zavirajo pojav litijeve prevleke na negativni elektrodi akumulatorja, kar dodatno izboljša zmogljivost hitrega polnjenja.
  15. Tako kot zagotavljanje stabilnega delovnega okolja za baterijo, zagotavljanje, da lahko litijevi ioni med dolgotrajno uporabo vedno učinkovito migrirajo.

 

IV. Kako izboljšati prevodnost elektrolitov

5.jpg

Za izboljšanje prevodnosti elektrolita je mogoče zagnati naslednje vidike:

 

  1. Optimizirajte izbiro elektrolitov: izberite elektrolite z visoko ionsko prevodnostjo, kot so nekatere nove litijeve soli ali mešani elektrolitski sistemi. Ti elektroliti lahko zagotovijo več prostih ionov in povečajo transportno zmogljivost ionov.
  2. Prilagodite sestavo topil: Z optimizacijo vrst in razmerij topil zmanjšajte viskoznost elektrolita in povečajte hitrost difuzije ionov. Na primer, uporaba topil z nizko viskoznostjo ali mešanih sistemov topil lahko izboljša prevodnost elektrolita.
  3. Uporaba dodatkov: Dodajanje ustrezne količine prevodnih dodatkov lahko izboljša prevodnost elektrolita. Ti dodatki lahko povečajo migracijsko število ionov in izboljšajo delovanje vmesnika med elektrodo in elektrolitom, s čimer izboljšajo zmogljivost hitrega polnjenja baterije.
  4. Nadzor temperature: Znotraj določenega območja lahko zvišanje delovne temperature baterije zmanjša viskoznost elektrolita in poveča ionsko prevodnost. Vendar lahko previsoka temperatura vpliva na stabilnost in življenjsko dobo baterije, zato jo je treba nadzorovati v ustreznem temperaturnem območju.

 

V. Pomen optimizacije učinkovitosti elektrolitov

6.jpg

Z izboljšanjem vrst topil, prilagoditvijo koncentracije elektrolita, povečanjem migracijskega števila ionov in optimizacijo formulacije topila je mogoče učinkovito povečati migracijsko hitrost litijevih ionov v elektrolitu in s tem skrajšati čas polnjenja. To ne le izboljšuje uporabniško izkušnjo potrošnikov, zagotavlja boljši doseg in izkušnjo polnjenja za potovanja električnih vozil na dolge razdalje, ampak tudi spodbuja razvoj industrije novih energetskih vozil.

 

V prihodnosti, z nenehnim napredkom tehnologije, se verjame, da bo delovanje elektrolita še optimizirano, kar bo novim energetskim vozilom prineslo močnejšo moč in bolj priročne načine uporabe. Veselimo se novih prebojev v zmogljivosti hitrega polnjenja novih energetskih vozil in prispevajmo več k prihodnosti zelenih potovanj.