Bərk dövlət batareyaları soyuqdan təsirlənirmi?

soyuqluğun bərk vəziyyətdə olan batareyalara necə təsir etdiyinivə bununla bağlı görülən işlər:

Niyə soyuq bir problemdir

1. Aşağı ion keçiriciliyi

   • Bərk elektrolitlər (keramika, sulfidlər, polimerlər) sərt kristal və ya polimer strukturları vasitəsilə tullanan litium ionlarına əsaslanır.

   • Aşağı temperaturda bu atlama yavaşlayır, buna görə dədaxili müqavimət artırvə enerji təchizatı azalır.

2. İnterfeys problemləri

   • Bərk vəziyyətdə olan akkumulyatorda bərk elektrolit və elektrodlar arasındakı əlaqə çox vacibdir.

   • Soyuq temperaturlar materialları müxtəlif nisbətlərdə kiçilə bilər, yarada bilərmikro boşluqlarinterfeyslərdə → ion axınını pisləşdirir.

3. Doldurma çətinliyi

   • Eynilə maye litium-ion batareyaları kimi, çox aşağı temperaturda şarj etmək risklər yaradırlitium örtük(anodda metal litium əmələ gəlir).

   • Bərk vəziyyətdə bu, daha çox zərər verə bilər, çünki dendritlər (iynə kimi litium yataqları) bərk elektroliti sındıra bilər.

Adi litium-ionla müqayisədə

• Maye elektrolit litium-ion: Soyuq mayeni qalınlaşdırır (daha az keçirici), diapazonu və doldurma sürətini azaldır.

• Bərk hallı litium-ion: Soyuqda daha təhlükəsiz (mayenin donması/sızması yoxdur), lakinhələ də keçiriciliyini itirirçünki bərk cisimlər aşağı temperaturda ionları yaxşı daşımır.

Tədqiqatda mövcud həllər

1. Sulfid elektrolitləri

   • Bəzi sulfid əsaslı bərk elektrolitlər nisbətən yüksək keçiriciliyi hətta 0 °C-dən aşağı saxlayır.

   • Soyuq bölgələrdə elektrikli avtomobillər üçün ümidverici.

2. Polimer-keramika hibridləri

   • Çevik polimerləri keramika hissəcikləri ilə birləşdirmək təhlükəsizliyi qoruyarkən aşağı templərdə ion axını yaxşılaşdırır.

3. İnterfeys mühəndisliyi

   • Temperaturun dəyişməsi zamanı elektrod-elektrolit təmasını sabit saxlamaq üçün örtüklər və ya tampon təbəqələri hazırlanır.

4. Elektrikli avtomobillərdə əvvəlcədən isitmə sistemləri

   • Necə ki, indiki elektrikli avtomobillər maye akkumulyatorları doldurmadan əvvəl qızdırır, gələcək bərk vəziyyətdə olan elektrikli avtomobillər də istifadə edə bilər.istilik idarəetməhüceyrələri ideal diapazonda saxlamaq (15-35 °C).

Xülasə:
Bərk vəziyyətdə olan akkumulyatorlar, əsasən, aşağı ion keçiriciliyi və interfeys müqaviməti səbəbindən həqiqətən soyuqdan təsirlənir. Bu şərtlərdə onlar hələ də maye litium-iondan daha təhlükəsizdirlər, lakinperformans (aralıq, şarj dərəcəsi, güc çıxışı) 0 °C-dən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşə bilər. Tədqiqatçılar, hətta qış iqlimində də elektrikli avtomobillərdə etibarlı istifadə məqsədi ilə soyuqda keçiriciliyini qoruyan elektrolitlər və dizaynlar üzərində fəal işləyirlər.