Bərk vəziyyətdə olan batareyalar soyuqdan təsirlənirmi?

Soyuq bərk vəziyyətdə olan batareyalara necə təsir edirvə bununla bağlı nələr edilir:

Niyə soyuqluq bir çətinlikdir

1. Aşağı ion keçiriciliyi

   • Bərk elektrolitlər (keramika, sulfidlər, polimerlər) sərt kristal və ya polimer strukturlarından keçən litium ionlarına əsaslanır.

   • Aşağı temperaturda bu sıçrayış yavaşlayır, ona görə dədaxili müqavimət artırvə enerji təchizatı azalır.

2. İnterfeys problemləri

   • Bərk vəziyyətdə olan batareyada bərk elektrolit və elektrodlar arasındakı təmas çox vacibdir.

   • Soyuq temperatur materialları müxtəlif sürətlə büzüşdürə bilər və bu da onlarınmikro boşluqlarinterfeyslərdə → ion axınını pisləşdirir.

3. Şarj çətinliyi

   • Maye litium-ion batareyaları kimi, çox aşağı temperaturda doldurulma riski varlitium örtük(anodda metal litiumun əmələ gəlməsi).

   • Bərk vəziyyətdə bu, daha da zərərli ola bilər, çünki dendritlər (iynəyəbənzər litium çöküntüləri) bərk elektroliti çatlada bilər.

Adi litium-ionla müqayisədə

• Maye elektrolit litium-ionSoyuq mayeni daha qatı (daha az keçirici) edir, məsafəni və doldurma sürətini azaldır.

• Bərk hal litium-ionSoyuqda daha təhlükəsizdir (mayenin dondurulması/sızması yoxdur), ammahələ də keçiriciliyini itirirçünki bərk maddələr aşağı temperaturda ionları yaxşı daşımır.

Tədqiqatda mövcud həllər

1. Sulfid elektrolitləri

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

   • Soyuq bölgələrdə elektromobillər üçün ümidvericidir.

2. Polimer-keramika hibridləri

   • Çevik polimerlərin keramika hissəcikləri ilə birləşdirilməsi təhlükəsizliyi qoruyarkən aşağı temperaturda ion axınını yaxşılaşdırır.

3. İnterfeys mühəndisliyi

   • Temperatur dəyişiklikləri zamanı elektrod-elektrolit təmasını sabit saxlamaq üçün örtüklər və ya bufer təbəqələri hazırlanır.

4. Elektrikli nəqliyyat vasitələrində əvvəlcədən isitmə sistemləri

   • Bugünkü elektromobillər maye batareyaları doldurmadan əvvəl qızdırdığı kimi, gələcək bərk vəziyyətdə olan elektromobillər də istifadə edə biləristilik idarəetməsihüceyrələri ideal diapazonda (15–35 °C) saxlamaq üçün.

Xülasə:
Bərk vəziyyətdə olan batareyalar, əsasən aşağı ion keçiriciliyi və interfeys müqaviməti səbəbindən soyuqdan təsirlənir. Bu şəraitdə onlar yenə də maye litium-iondan daha təhlükəsizdirlər, ammaperformans (diapazon, şarj sürəti, çıxış gücü) 0 °C-dən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı düşə bilərTədqiqatçılar qış iqlimində belə elektrodlarda etibarlı istifadəni hədəfləyərək soyuqda keçiriciliyi qoruyan elektrolitlər və dizaynlar üzərində fəal şəkildə işləyirlər.