À l'état solidebatteries au lithium basse températureprésentent de faibles performances électrochimiques à basse température. Le chargement d'une batterie lithium-ion à basse température générera de la chaleur lors de la réaction chimique des électrodes positives et négatives, entraînant une surchauffe des électrodes. En raison de l'instabilité des électrodes positives et négatives à basse température, il est facile de provoquer la réaction électrolytique pour générer des bulles d'air et une précipitation du lithium, détruisant ainsi les performances électrochimiques. Par conséquent, la basse température est un processus inévitable dans le processus de vieillissement de la batterie.
La température de charge de la batterie lithium-ion est trop basse à basse température, ce qui endommagera les électrodes positives et négatives. Lorsque la température de charge de la batterie est inférieure à la température ambiante, l'électrode positive de la batterie réagit et se décompose thermiquement, et le gaz et la chaleur générés s'accumulent dans le gaz formé dans l'électrode positive, provoquant la dilatation de la cellule. Si la température est trop basse pendant la décharge, les pôles deviendront instables. Afin de maintenir l'activité de l'électrode négative et de l'électrode positive, la batterie doit être chargée en continu. Par conséquent, le matériau actif de l'électrode positive doit être maintenu autant que possible dans une certaine position lors de la charge.
La capacité de la batterie diminue plus rapidement lors des cycles à basse température et a un impact significatif sur sa durée de vie. La charge à basse température entraîne des changements de volume excessifs dans les électrodes positives et négatives, ce qui conduit à la formation de dendrites de lithium et affecte ainsi les performances de la batterie. La perte de puissance et la dégradation de la capacité pendant le cycle de charge/décharge sont également un facteur majeur affectant la durée de vie de la batterie, et la décomposition de la cathode LiCoSiO 2 et de la cathode LiCoSiO 2 à haute température génère du gaz et des bulles ainsi que l'électrolyte solide, ce qui affecte la durée de vie de la batterie. La réaction des électrodes positives et négatives avec l'électrolyte à basse température génère des bulles qui déstabilisent les électrodes positives et négatives pendant le cycle de la batterie, provoquant ainsi une diminution rapide de la capacité de la batterie.
La prolongation de la durée de vie du cycle dépend de l'état déchargé de la batterie et de la concentration en ions lithium pendant la charge. Une concentration élevée d'ions lithium inhibera les performances de cyclage de la batterie, tandis qu'une faible concentration de lithium inhibera les performances de cyclage de la batterie. Comme le chargement à basse température provoquera une réaction violente de l'électrolyte, affectant ainsi la réaction des électrodes positives et négatives, ce qui provoquera l'interaction entre les substances actives des électrodes positives et négatives, provoquant ainsi la réaction de l'électrode négative et la production d'une grande quantité de gaz et l'eau, augmentant ainsi la chaleur de la batterie. Lorsque la concentration en ions lithium est inférieure à 0,05 %, la durée de vie n'est que de 2 fois/jour ; lorsque le courant de charge de la batterie est supérieur à 0,2 A/C, le système de cycle peut se maintenir 8 à 10 fois/jour, tandis que lorsque la concentration de dendrites de lithium est inférieure à 0,05 %, le système de cycle peut se maintenir 6 à 7 fois/jour. .
À basse température, une perte d'eau se produira dans l'électrode négative et le diaphragme de la batterie Li-ion, ce qui entraînera une diminution des performances de cycle et de la capacité de charge de la batterie ; la polarisation du matériau de l'électrode positive provoquera également une déformation fragile du matériau de l'électrode négative, entraînant une instabilité du réseau et un phénomène de transfert de charge ; l'évaporation, la volatilisation, la désorption, l'émulsification et la précipitation de l'électrolyte entraîneront également une diminution des performances de cycle de la batterie. Dans les batteries LFP, la matière active à la surface de la batterie diminue progressivement à mesure que le nombre de charges et de décharges augmente, et la réduction de la matière active entraînera une diminution de la capacité de la batterie ; pendant le processus de charge et de décharge, à mesure que le nombre de charges et de décharges augmente, le matériau actif à l'interface se réassemble en une structure de batterie solide et fiable, ce qui rend la batterie plus durable et plus sûre.
Heure de publication : 15 novembre 2022