Qattiq holatdagi batareyalar sovuqdan ta'sirlanadimi?

sovuq qattiq batareyalarga qanday ta'sir qiladiva bu borada nima qilinmoqda:

Nima uchun sovuq - bu qiyinchilik

1. Past ion o'tkazuvchanligi

   • Qattiq elektrolitlar (keramika, sulfidlar, polimerlar) litiy ionlarining qattiq kristall yoki polimer tuzilmalari orqali o'tishiga tayanadi.

   • Past haroratlarda bu sakrash sekinlashadi, shuning uchunichki qarshilik kuchayadiva quvvat yetkazib berish pasayadi.

2. Interfeys muammolari

   • Qattiq holatdagi batareyada qattiq elektrolitlar va elektrodlar o'rtasidagi aloqa juda muhimdir.

   • Sovuq harorat materiallarni turli xil tezlikda qisqartirishi mumkinmikro bo'shliqlarinterfeyslarda → ion oqimini yomonlashtiradi.

3. Zaryadlash qiyinligi

   • Xuddi suyuq litiy-ion batareyalar kabi, juda past haroratlarda zaryadlash ham xavf tug'diradilityum qoplama(anodda metall lityum hosil bo'lishi).

   • Qattiq holatda bu yanada zararli bo'lishi mumkin, chunki dendritlar (igna shaklidagi litiy konlari) qattiq elektrolitni yorib yuborishi mumkin.

Oddiy lityum-ion bilan solishtirganda

• Suyuq elektrolit litiy-ion: Sovuq suyuqlikni qalinroq qiladi (kamroq o'tkazuvchan), diapazonni va zaryad tezligini kamaytiradi.

• Qattiq holatdagi litiy-ion: Sovuqda xavfsizroq (suyuqlik muzlashi / oqmasligi), lekinhali ham o'tkazuvchanlikni yo'qotadichunki qattiq jismlar past haroratlarda ionlarni yaxshi tashimaydi.

Tadqiqotda joriy yechimlar

1. Sulfid elektrolitlari

   • Ba'zi sulfidga asoslangan qattiq elektrolitlar nisbatan yuqori o'tkazuvchanlikni 0 ° C dan pastroqda ham saqlaydi.

   • Sovuq hududlarda EV uchun istiqbolli.

2. Polimer-keramika duragaylari

   • Moslashuvchan polimerlarni seramika zarralari bilan birlashtirish xavfsizlikni saqlab, past haroratlarda ion oqimini yaxshilaydi.

3. Interfeys muhandisligi

   • Haroratning o'zgarishi paytida elektrod-elektrolitlar aloqasini barqaror ushlab turish uchun qoplamalar yoki bufer qatlamlari ishlab chiqilmoqda.

4. EVlarda oldindan isitish tizimlari

   • Hozirgi EV’lar zaryadlashdan oldin suyuq akkumulyatorlarni isitganidek, kelajakda qattiq holatda bo‘lgan elektromobillar ham foydalanishi mumkin.termal boshqaruvhujayralarni ideal diapazonda (15-35 ° C) saqlash uchun.

Xulosa:
Qattiq holatdagi batareyalar, asosan, past ion o'tkazuvchanligi va interfeys qarshiligi tufayli sovuqdan ta'sirlanadi. Bunday sharoitlarda ular hali ham suyuq litiy-iondan xavfsizroq, ammoishlash (diapazon, zaryad tezligi, quvvat chiqishi) 0 °C dan sezilarli darajada pasayishi mumkin. Tadqiqotchilar elektrolitlar va sovuqda elektr o‘tkazuvchanligini saqlab qoladigan konstruksiyalar ustida faol ishlamoqda, bu esa hatto qishki iqlim sharoitida ham EVlarda ishonchli foydalanishni maqsad qilgan.