สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 20 ℃) และสภาพแวดล้อมการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำในระยะยาว แบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับใช้ในบ้าน ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม อุณหภูมิต่ำจะลดขั้วลบของไอออนลิเธียมในไดอะแฟรม และไม่สามารถสร้างเมมเบรนคอมโพสิตลิเธียมไอออนแบบกลับคืนได้ ส่งผลให้มีผลึกจำนวนมากเกิดขึ้นระหว่างการใช้งานแบตเตอรี่ ทำให้ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลง อุณหภูมิสูงจะเร่งการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์และผลิตสารอันตราย (โดยเฉพาะ Na2SO4) ทำให้ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลดลง นอกจากนี้ อุณหภูมิสูงยังทำให้วัสดุตกผลึก ซึ่งจะนำไปสู่ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่ไม่ดีและมีความเสี่ยงต่อการระเบิด ที่อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 10 ℃) หรือหลังจากใช้งานเป็นเวลานาน อุณหภูมิสูงจะทำให้วัสดุสลายตัวและผลิตสารอันตรายหลายชนิด ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ปฏิกิริยาเคมีก็จะยิ่งเกิดขึ้นมากขึ้น ลิเธียม พาวเวอร์วอลล์ แบตเตอรี่ไอออน ยังมีส่วนประกอบเมทริกซ์บวกและอิเล็กโทรไลต์ด้วย ซึ่งจะส่งผลเสียต่อปฏิกิริยาของไอออนลิเธียมและอิเล็กโทรไลต์
1. ในการใช้งานจริง มีสามสิ่งที่พบได้ทั่วไป แบตเตอรี่ลิเธียมพาวเวอร์วอลล์
ปัจจุบันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมี 3 ประเภท ได้แก่ แบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟได้ และแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบโซลิดสเตตที่ไม่ใช่ทั้งหมด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จไฟได้มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ความหนาแน่นของพลังงานสูง รอบการทำงานหลายรอบ และความเร็วในการชาร์จที่รวดเร็ว ภายใต้อุณหภูมิปกติ สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิ -20 ℃~40 ℃ ไม่มีอันตรายจากความร้อนสูงที่ควบคุมไม่ได้ การตรวจจับและซ่อมแซมการหนีความร้อนนั้นทำได้ง่าย แรงดันไฟคายประจุที่รวดเร็วและความจุสูง แบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ แบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามขั้วมีความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าและมีรอบการทำงานมากกว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมด แบตเตอรี่สามารถทนทานต่อการใช้งานได้มากกว่า 100 รอบ และสามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นเวลานาน รวมถึงสามารถใช้งานได้ในพื้นที่ที่เย็นจัด ดังนั้น แบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามขั้วจึงมักใช้กันมากที่สุดในด้านการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียม อย่างไรก็ตาม ด้วยความต้องการของตลาดที่เติบโตขึ้น แบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามขั้วจึงได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ และความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบสามขั้วก็กลายเป็นหนึ่งในประเด็นที่หลายคนกังวลและพูดถึงมากที่สุด
2. สาเหตุของการเสื่อมประสิทธิภาพของ แบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับใช้ในบ้าน ที่อุณหภูมิสูง
อุณหภูมิที่สูงจะเร่งการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์และผลิตสารที่เป็นอันตราย เนื่องจากลิเธียมเป็นสื่อเฉื่อย ความเร็วการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ของแข็งจึงเร็วกว่าอิเล็กโทรไลต์ของแข็ง ดังนั้นองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์จึงส่งผลเสียต่อเมทริกซ์แคโทดและจะเร่งการสลายตัวของ Na2SO4 ด้วย Na2SO4 ยากที่จะสร้างเมมเบรนคอมโพสิตแบบกลับคืนได้ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งนำไปสู่การลดลงของประสิทธิภาพของอิเล็กโทรด นอกจากนี้ องค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์จะส่งผลกระทบต่อผลึกลิเธียมที่สร้างขึ้นโดยวัสดุ จึงส่งผลต่อประสิทธิภาพความร้อนของแบตเตอรี่ เพื่อป้องกันไม่ให้ผลึก Na2SO4 ตกตะกอนบนพื้นผิวแบตเตอรี่และส่งผลต่อการกระทำทางเคมีไฟฟ้า การเลือกวัสดุอิเล็กโทรดและกระบวนการบำบัดอิเล็กโทรดเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพความร้อนของแบตเตอรี่
3. ใช้วิธีการใดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียม?
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ ความต้องการสำหรับประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ก็สูงขึ้นเรื่อยๆ มีหลายวิธีในการปรับปรุงประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำ: (1) ใช้แบตเตอรี่ที่มีอายุแบตเตอรี่ยาวนานขึ้นเพื่อยืดอายุการทำงานของแบตเตอรี่ (2) ควรใช้แคโทดที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ตัวอย่างเช่น Na2SO4 และ MnO ซึ่งเป็นแคโทดสองชนิดที่มีความคล่องตัวของไอออนต่างกัน ซึ่งสามารถเก็บไอออนลิเธียมที่อุณหภูมิต่ำได้ โดยความจุจำเพาะทางทฤษฎีของทั้งสองชนิดคือ 433 mAh/g และ 490 mAh/g ตามลำดับ ภายใต้เงื่อนไขนี้ เวลาการทำงานของแบตเตอรี่จะลดลงจาก 420 เป็น 200 และอัตราการเก็บความจุจะเพิ่มขึ้นจาก 59% เป็น 68% (3) มีการใช้วัสดุใหม่เพื่อเพิ่มความต้านทานความเย็นของแบตเตอรี่ให้สูงสุด พี แบตเตอรี่บ้านโอเวอร์วอลล์ เมทริกซ์แคโทดสามารถปรับเปลี่ยนด้วยวัสดุใหม่ๆ เช่น PI, PET, NCM เป็นต้น