Je, betri za hali ngumu huathiriwa na baridi?

Jinsi baridi inavyoathiri betri za hali ngumuna nini kinafanywa kuhusu hilo:

Kwa nini baridi ni changamoto

1. Upitishaji wa chini wa ioni

   • Elektroliti ngumu (kauri, salfaidi, polima) hutegemea ioni za lithiamu zinazoruka kupitia miundo ngumu ya fuwele au polima.

   • Katika halijoto ya chini, kuruka huku hupungua, hivyoupinzani wa ndani huongezekana kushuka kwa usambazaji wa umeme.

2. Matatizo ya kiolesura

   • Katika betri yenye hali ngumu, mgusano kati ya elektroliti ngumu na elektrodi ni muhimu.

   • Halijoto ya baridi inaweza kupunguza vifaa kwa viwango tofauti, na kusababishamapengo madogokwenye violesura → kufanya mtiririko wa ioni kuwa mbaya zaidi.

3. Ugumu wa kuchaji

   • Kama vile betri za lithiamu-ioni za kioevu, kuchaji kwa halijoto ya chini sana kuna hatariupako wa lithiamu(lithiamu ya metali ikitengenezwa kwenye anodi).

   • Katika hali ngumu, hii inaweza kuwa na madhara zaidi kwani dendriti (mashapo ya lithiamu kama sindano) yanaweza kupasuka elektroliti ngumu.

Ikilinganishwa na ioni ya lithiamu-ioni ya kawaida

• Elektroliti ya kioevu ya lithiamu-ioni: Baridi hufanya kioevu kuwa kinene (kisichopitisha umeme sana), hupunguza masafa na kasi ya kuchaji.

• Ioni ya lithiamu-hali Imara: Salama zaidi kwenye baridi (hakuna kugandisha/kuvuja kwa kioevu), lakinibado hupoteza upitishajikwa sababu vitu vikali havisafirishi ioni vizuri kwenye halijoto ya chini.

Suluhisho za sasa katika utafiti

1. Elektroliti za salfaidi

   • Baadhi ya elektroliti ngumu zenye msingi wa salfaidi huhifadhi upitishaji wa juu kiasi hata chini ya 0 °C.

   • Inaahidi kwa magari ya EV katika maeneo yenye baridi.

2. Mseto wa polima-kauri

   • Kuchanganya polima zinazonyumbulika na chembe za kauri huboresha mtiririko wa ioni kwa halijoto ya chini huku ikidumisha usalama.

3. Uhandisi wa kiolesura

   • Mipako au tabaka za bafa zinatengenezwa ili kuweka mguso wa elektrodi-elektroliti imara wakati wa mabadiliko ya halijoto.

4. Mifumo ya kupasha joto mapema katika magari ya umeme

   • Kama vile EV za leo zinavyopasha joto betri za kioevu kabla ya kuchaji, EV za siku zijazo zenye hali ngumu zinaweza kutumiausimamizi wa jotokuweka seli katika kiwango chao kinachofaa (15–35 °C).

Muhtasari:
Betri zenye hali ngumu huathiriwa na baridi, hasa kutokana na upitishaji mdogo wa ioni na upinzani wa kiolesura. Bado ni salama zaidi kuliko ioni ya lithiamu-kimiminika katika hali hizo, lakiniutendaji (kiwango cha masafa, kiwango cha kuchaji, utoaji wa umeme) unaweza kushuka kwa kiasi kikubwa chini ya 0 °CWatafiti wanafanya kazi kwa bidii kwenye elektroliti na miundo inayoendelea kutoa umeme wakati wa baridi, wakilenga matumizi ya kuaminika katika EV hata katika hali ya hewa ya baridi kali.