Mae'r defnydd o batris lithiwm-ion yn gyfyngedig mewn amgylcheddau tymheredd isel, gan y bydd eu gallu rhyddhau yn dirywio'n ddifrifol ac ni ellir eu codi ar dymheredd isel. Yn ystod codi tâl tymheredd isel, mae mewnosod ïonau lithiwm ar electrod graffit y batri a'r adwaith platio lithiwm yn cydfodoli ac yn cystadlu â'i gilydd. O dan amodau tymheredd isel, mae trylediad ïonau lithiwm mewn graffit yn cael ei atal, ac mae dargludedd yr electrolyte yn lleihau, gan arwain at ostyngiad yn y gyfradd fewnosod. Ar wyneb graffit, mae'r adwaith platio lithiwm yn fwy tebygol o ddigwydd.
Mae ymchwil wedi dangos y bydd batri â chynhwysedd o 3500mAh, os caiff ei weithredu mewn amgylchedd o -10 gradd, ar ôl llai na 100 o gylchoedd codi tâl a gollwng, yn profi dirywiad sydyn yng nghapasiti batri i 500mAh, ac yn cael ei ddileu yn y bôn. Hynny yw, mewn amgylchedd gwaith o -10 gradd , os bydd cerbyd trydan yn cael ei wefru a'i ollwng unwaith y dydd, bydd yn rhaid sgrapio'r batri a rhoi un newydd yn ei le ar ôl tri mis.
Y rhesymau sy'n effeithio ar berfformiad tymheredd isel batris ffosffad haearn lithiwm:
1. Strwythur electrod positif
Mae strwythur tri dimensiwn y deunydd electrod positif yn cyfyngu ar gyfradd trylediad batris ffosffad haearn lithiwm, yn enwedig ar dymheredd isel. Mae gan wahanol ddeunyddiau electrod positif strwythurau tri dimensiwn gwahanol. Ar hyn o bryd, deunyddiau electrod positif pwysig a ddefnyddir mewn batris lithiwm-ion ar gyfer cerbydau trydan yw ffosffad haearn lithiwm, deunyddiau teiran manganîs nicel cobalt, a lithiwm manganîs ocsid. Gall cynhwysedd rhyddhau batris ffosffad haearn lithiwm ond gyrraedd 67.38% o gapasiti tymheredd yr ystafell ar -20 gradd, tra gall batris teiran manganîs nicel cobalt gyrraedd 70.1%.
2. toddydd pwynt toddi uchel
Oherwydd presenoldeb toddyddion pwynt toddi uchel yn y toddydd cymysg o electrolyte, mae gludedd electrolyt batri lithiwm-ion yn cynyddu ar dymheredd isel. Pan fydd y tymheredd yn rhy isel, mae solidiad electrolyte yn digwydd, gan arwain at ostyngiad yn y gyfradd drosglwyddo ïonau lithiwm yn yr electrolyte.
3. Cyfradd trylediad ïon lithiwm
Mae cyfradd trylediad ïonau lithiwm mewn electrodau negyddol graffit yn gostwng o dan amodau tymheredd isel. Mae'r cynnydd yn rhwystriant trosglwyddo tâl batris lithiwm-ion mewn amgylcheddau tymheredd isel yn arwain at ostyngiad yng nghyfradd trylediad ïonau lithiwm yn yr electrod negyddol graffit, sy'n rheswm pwysig sy'n effeithio ar berfformiad tymheredd isel batris ffosffad haearn lithiwm.
4. bilen SEI
Mewn amgylcheddau tymheredd isel, mae'r ffilm SEI ar electrod negyddol batris ffosffad haearn lithiwm yn tewhau, ac mae rhwystriant y ffilm SEI yn cynyddu, gan arwain at ostyngiad yng nghyfradd dargludiad ïonau lithiwm yn y ffilm SEI. Yn y pen draw, mae'r polareiddio a ffurfiwyd wrth godi tâl a gollwng mewn amgylcheddau tymheredd isel yn lleihau effeithlonrwydd codi tâl a gollwng.
5. amgylchedd cynhyrchu
Fel cynnyrch uwch-dechnoleg gyda nifer o ddeunyddiau crai cemegol a phrosesau cymhleth, mae gan batris ffosffad haearn lithiwm ofynion uchel ar gyfer tymheredd, lleithder, llwch a ffactorau eraill yn eu hamgylchedd cynhyrchu. Os na chaiff ei reoli'n iawn, bydd ansawdd y batri yn amrywio.
Crynodeb: Ar hyn o bryd, mae ffactorau lluosog yn effeithio ar berfformiad tymheredd isel batris ffosffad haearn lithiwm, megis strwythur yr electrod positif, cyfradd mudo ïonau lithiwm mewn gwahanol rannau o'r batri, trwch a chyfansoddiad cemegol y ffilm SEI, a dewis halwynau lithiwm a thoddyddion yn yr electrolyte. Mae'r perfformiad tymheredd isel yn cyfyngu ar gymhwyso batris lithiwm-ion ym maes cerbydau trydan, meysydd arbennig, ac amgylcheddau eithafol. Mae datblygu batris lithiwm-ion gyda pherfformiad tymheredd isel rhagorol yn alw brys yn y farchnad.
