Hefur kuldi áhrif á rafgeyma í föstu formi?

hvernig kuldi hefur áhrif á rafgeyma í föstu formiog hvað er verið að gera í því:

Af hverju kuldi er áskorun

1. Lægri jónleiðni

   • Fastar raflausnir (keramik, súlfíð, fjölliður) treysta á litíumjónir sem hoppa í gegnum stífar kristalla- eða fjölliðubyggingar.

   • Við lágt hitastig hægist á þessum hoppum, þannig aðinnri viðnám eykstog aflgjafan lækkar.

2. Vandamál með viðmótið

   • Í föstum rafhlöðum er snerting fastra rafvökva og rafskauta lykilatriði.

   • Kuldi getur minnkað efni á mismunandi hraða, sem skaparör-götvið snertiflæði → sem gerir jónaflæði verra.

3. Erfiðleikar við hleðslu

   • Rétt eins og með fljótandi litíumjónarafhlöður er hætta á að hlaða við mjög lágt hitastiglitíumhúðun(litíummálmmyndun á anóðu).

   • Í föstu formi getur þetta verið enn skaðlegra þar sem dendrítar (nálalík litíumútfellingar) geta sprungið fasta raflausnina.

Í samanburði við venjulega litíumjónarafhlöður

• Fljótandi raflausn litíumjónarKuldi gerir vökvann þykkari (minna leiðandi), sem dregur úr drægni og hleðsluhraða.

• Litíumjónarafhlöður í föstu formiÖruggara í kulda (enginn vökvi frýs/leki), entapar enn leiðniþví föst efni flytja jónir ekki vel við lágt hitastig.

Núverandi lausnir í rannsóknum

1. Súlfíð raflausnir

   • Sum föst raflausn sem inniheldur súlfíð halda tiltölulega mikilli leiðni jafnvel undir 0°C.

   • Lofar góðu fyrir rafbíla á köldum svæðum.

2. Fjölliða-keramik blendingar

   • Að sameina sveigjanleg fjölliður og keramikagnir bætir jónaflæði við lágt hitastig og viðheldur jafnframt öryggi.

3. Tengiviðmótsverkfræði

   • Húðun eða stuðpúðalög eru í þróun til að halda snertingu rafskauts og vökva stöðugri við hitastigssveiflur.

4. Forhitunarkerfi í rafknúnum ökutækjum

   • Rétt eins og rafbílar nútímans hita upp fljótandi rafhlöður áður en þær eru hlaðnar, gætu rafbílar í föstu formi í framtíðinni notað...hitastjórnuntil að halda frumunum innan kjörsviðs (15–35°C).

Yfirlit:
Föstu rafhlöður verða vissulega fyrir áhrifum af kulda, aðallega vegna minni jónaleiðni og viðnáms við snertiflöt. Þær eru samt öruggari en fljótandi litíumjónarafhlöður við þessar aðstæður, enAfköst (drægni, hleðsluhraði, afköst) geta fallið verulega niður fyrir 0°CRannsakendur eru að vinna að rafvökvum og hönnun sem leiðir rafmagn í kulda, með það að markmiði að hægt sé að nota þær áreiðanlega í rafknúnum ökutækjum, jafnvel í vetrarloftslagi.