വാർത്ത - സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളെ തണുപ്പ് ബാധിക്കുമോ?

തണുപ്പ് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നുഅതിനെക്കുറിച്ച് എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്:

തണുപ്പ് ഒരു വെല്ലുവിളിയാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

കുറഞ്ഞ അയോണിക ചാലകത
- ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ (സെറാമിക്സ്, സൾഫൈഡുകൾ, പോളിമറുകൾ) കട്ടിയുള്ള ക്രിസ്റ്റൽ അല്ലെങ്കിൽ പോളിമർ ഘടനകളിലൂടെ ചാടി സഞ്ചരിക്കുന്ന ലിഥിയം അയോണുകളെയാണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്.
- താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ, ഈ ചാട്ടം മന്ദഗതിയിലാകുന്നു, അതിനാൽആന്തരിക പ്രതിരോധം വർദ്ധിക്കുന്നുവൈദ്യുതി വിതരണം കുറയുന്നു.
ഇന്റർഫേസ് പ്രശ്നങ്ങൾ
- ഒരു സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററിയിൽ, സോളിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റും ഇലക്ട്രോഡുകളും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കം നിർണായകമാണ്.
- തണുത്ത താപനിലയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ത നിരക്കുകളിൽ വസ്തുക്കളെ ചുരുക്കാൻ കഴിയും, ഇത് സൃഷ്ടിക്കുന്നുസൂക്ഷ്മ വിടവുകൾഇന്റർഫേസുകളിൽ → അയോൺ പ്രവാഹം കൂടുതൽ വഷളാക്കുന്നു.
ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിൽ ബുദ്ധിമുട്ട്
- ദ്രാവക ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ പോലെ, വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് അപകടസാധ്യതകൾ നിറഞ്ഞതാണ്.ലിഥിയം പ്ലേറ്റിംഗ്(ആനോഡിൽ ലോഹ ലിഥിയം രൂപം കൊള്ളുന്നു).
- ഖരാവസ്ഥയിൽ, ഇത് കൂടുതൽ നാശമുണ്ടാക്കും, കാരണം ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾക്ക് (സൂചി പോലുള്ള ലിഥിയം നിക്ഷേപങ്ങൾ) ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റിനെ വിള്ളൽ വീഴ്ത്താൻ കഴിയും.

സാധാരണ ലിഥിയം-അയോണുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ

ലിക്വിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലിഥിയം-അയോൺ: തണുപ്പ് ദ്രാവകത്തെ കട്ടിയുള്ളതാക്കുന്നു (ചാലകത കുറയ്ക്കുന്നു), പരിധി കുറയ്ക്കുകയും ചാർജിംഗ് വേഗത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലിഥിയം-അയോൺ: തണുപ്പിൽ സുരക്ഷിതം (ദ്രാവകം മരവിപ്പിക്കുകയോ ചോർച്ചയോ ഇല്ല), പക്ഷേഇപ്പോഴും ചാലകത നഷ്ടപ്പെടുന്നുകാരണം ഖരവസ്തുക്കൾ കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ അയോണുകളെ നന്നായി കടത്തിവിടുന്നില്ല.

ഗവേഷണത്തിലെ നിലവിലുള്ള പരിഹാരങ്ങൾ

സൾഫൈഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ
- ചില സൾഫൈഡ് അധിഷ്ഠിത ഖര ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ 0 °C-ൽ താഴെ പോലും താരതമ്യേന ഉയർന്ന ചാലകത നിലനിർത്തുന്നു.
- തണുപ്പുള്ള പ്രദേശങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്ക് വാഗ്ദാനങ്ങൾ.
പോളിമർ–സെറാമിക് സങ്കരയിനങ്ങൾ
- സെറാമിക് കണികകളുമായി വഴക്കമുള്ള പോളിമറുകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് സുരക്ഷ നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ അയോൺ പ്രവാഹം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.
ഇന്റർഫേസ് എഞ്ചിനീയറിംഗ്
- താപനില വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോഡ്-ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് സമ്പർക്കം സ്ഥിരതയോടെ നിലനിർത്തുന്നതിനായി കോട്ടിംഗുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ബഫർ പാളികൾ വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു.
ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളിലെ പ്രീ-ഹീറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ
- ഇന്നത്തെ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ് ദ്രാവക ബാറ്ററികൾ ചൂടാക്കുന്നത് പോലെ, ഭാവിയിലെ സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചേക്കാംതാപ മാനേജ്മെന്റ്കോശങ്ങളെ അവയുടെ അനുയോജ്യമായ പരിധിയിൽ (15–35 °C) നിലനിർത്താൻ.

സംഗ്രഹം:
സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ബാറ്ററികളെ തണുപ്പ് ബാധിക്കുന്നു, പ്രധാനമായും കുറഞ്ഞ അയോൺ ചാലകതയും ഇന്റർഫേസ് പ്രതിരോധവും കാരണം. അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ അവ ഇപ്പോഴും ദ്രാവക ലിഥിയം-അയോണിനെക്കാൾ സുരക്ഷിതമാണ്, പക്ഷേപ്രകടനം (ശ്രേണി, ചാർജ് നിരക്ക്, പവർ ഔട്ട്പുട്ട്) 0 °C യിൽ താഴെയായി ഗണ്യമായി കുറയാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.ശൈത്യകാല കാലാവസ്ഥയിൽ പോലും വൈദ്യുത വാഹനങ്ങളിൽ വിശ്വസനീയമായ ഉപയോഗം ലക്ഷ്യമിട്ട്, തണുപ്പിൽ ചാലകത നിലനിർത്തുന്ന ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളിലും ഡിസൈനുകളിലും ഗവേഷകർ സജീവമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.