Dab tsi yog qhov yuav tsum tau ua rau cov roj teeb lithium-ion zoo? Feem ntau hais lus, lub neej ntev, lub zog siab ceev, thiab kev ruaj ntseg kev ruaj ntseg yog qhov yuav tsum tau ua ua ntej rau kev ntsuas lub roj teeb lithium-ion zoo. Cov roj teeb Lithium-ion tam sim no siv rau txhua yam hauv lub neej txhua hnub, tab sis cov chaw tsim khoom lossis cov khoom lag luam sib txawv. Muaj qee qhov sib txawv hauv kev ua haujlwm lub neej thiab kev nyab xeeb ntawm cov roj teeb lithium-ion, uas cuam tshuam nrog cov txheej txheem txheej txheem tsim khoom thiab cov khoom tsim tawm; cov xwm txheej hauv qab no yuav tsum yog cov xwm txheej zoo rau lithium-ion zoo;

1. Kev pab lub neej ntev

Lub neej ntawm lub roj teeb thib ob suav nrog ob qhov ntsuas: lub neej voj voog thiab lub neej daim ntawv qhia hnub. Lub neej voj voog txhais tau hais tias tom qab lub roj teeb tau ntsib cov voj voog uas tau cog lus tseg los ntawm cov chaw tsim khoom, lub peev xwm tseem tshuav tseem ntau dua lossis sib npaug li 80%. Lub neej ntawm daim ntawv qhia hnub txhais tau hais tias lub peev xwm ntxiv yuav tsum tsis pub tsawg dua 80% nyob rau lub sijhawm tau cog lus los ntawm cov chaw tsim khoom, txawm tias nws siv los yog tsis siv.

Lub neej yog ib qho ntawm cov cim tseem ceeb ntawm lub hwj chim lithium roj teeb. Ntawm qhov one tes, qhov kev txiav txim loj ntawm kev hloov lub roj teeb yog teeb meem tiag tiag thiab cov neeg siv kev paub tsis zoo; ntawm qhov tod tes, lub hauv paus, lub neej yog teeb meem tus nqi.

Lub neej ntawm lub roj teeb lithium-ion txhais tau tias lub peev xwm ntawm lub roj teeb ploj mus rau lub peev xwm nominal (ntawm chav sov ntawm 25 ° C, tus qauv huab cua zoo, thiab 70% ntawm lub roj teeb muaj peev xwm tso tawm ntawm 0.2C) tom qab siv sijhawm , thiab lub neej yuav suav hais tias yog qhov kawg ntawm lub neej. Nyob rau hauv kev lag luam, lub voj voog lub neej feem ntau yog xam los ntawm tus naj npawb ntawm cov voj voog ntawm cov roj teeb lithium-ion uas tau them tag nrho thiab tso tawm. Nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev siv, ib tug irreversible electrochemical cov tshuaj tiv thaiv tshwm sim nyob rau hauv lub lithium-ion roj teeb, uas ua rau ib tug txo nyob rau hauv lub peev xwm, xws li decomposition ntawm electrolyte, deactivation ntawm active cov ntaub ntawv, thiab lub cev qhuav dej ntawm lub zoo thiab tsis zoo electrode qauv. ua rau txo qis ntawm cov lej lithium ions intercalation thiab deintercalation. Tos. Cov kev sim qhia tau hais tias qhov kev tso tawm ntau dua yuav ua rau kom muaj peev xwm txo qis dua. Yog tias qhov tso tawm tam sim no tsawg, lub roj teeb hluav taws xob yuav nyob ze rau qhov sib npaug ntawm qhov hluav taws xob, uas tuaj yeem tso tawm ntau lub zog.

Lub neej theoretical lub neej ntawm ternary lithium-ion roj teeb yog li 800 lub voj voog, uas yog nruab nrab ntawm cov roj teeb lithium-ion ua lag luam. Lithium hlau phosphate yog kwv yees li 2,000 cycles, thaum lithium titanate tau hais tias tuaj yeem ncav cuag 10,000 cycles. Tam sim no, cov tuam txhab roj teeb tseem ceeb tau cog lus ntau dua 500 zaug (them nqi thiab tso tawm raws li tus qauv) hauv cov ntsiab lus ntawm lawv cov roj teeb ternary. Txawm li cas los xij, tom qab cov roj teeb tau sib sau ua lub roj teeb, vim muaj teeb meem sib xws, qhov tseem ceeb tshaj plaws yog qhov hluav taws xob thiab sab hauv Kev tiv thaiv tsis tuaj yeem zoo ib yam, thiab nws lub neej voj voog yog li 400 zaug. Qhov pom zoo SOC siv qhov rais yog 10% ~ 90%. Kev sib sib zog nqus them thiab tso tawm tsis pom zoo, txwv tsis pub nws yuav ua rau tsis zoo rau kev tsim qauv tsis zoo ntawm lub roj teeb. Yog tias nws tau suav los ntawm kev ntiav ntiav thiab kev tso dej ntiav, lub voj voog lub neej yuav tsawg kawg yog 1000 zaug. Tsis tas li ntawd, yog tias cov roj teeb lithium-ion nquag tso tawm hauv qhov chaw siab thiab qhov kub thiab txias, lub roj teeb lub neej yuav raug txo kom tsawg dua 200 zaug.

2. Kev saib xyuas tsawg dua, siv tus nqi qis dua

Lub roj teeb nws tus kheej muaj tus nqi qis ib kilowatt-teev, uas yog tus nqi intuitive tshaj plaws. Ntxiv rau cov lus hais saum toj no, rau cov neeg siv, txawm tias tus nqi qis tiag tiag nyob ntawm “tus nqi hluav taws xob tag nrho lub neej.”

“Cov nqi hluav taws xob tag nrho lub neej”, tag nrho lub zog ntawm lub zog hluav taws xob lithium roj teeb tau muab faib ua ntau lub voj voog kom tau txais tag nrho cov nqi hluav taws xob uas tuaj yeem siv tau rau tag nrho lub neej voj voog ntawm lub roj teeb, thiab tag nrho cov nqi ntawm cov roj teeb. roj teeb pob tau muab faib los ntawm cov nyiaj no kom tau txais tus nqi ib kilowatt ntawm hluav taws xob hauv lub neej tag nrho.

Lub roj teeb tus nqi peb feem ntau tham txog, xws li 1,500 yuan / kWh, tsuas yog raws li tag nrho lub zog ntawm lub roj teeb tshiab ntawm tes. Qhov tseeb, tus nqi hluav taws xob ib chav tsev ntawm lub neej yog qhov txiaj ntsig ncaj qha ntawm cov neeg siv khoom kawg. Qhov txiaj ntsig zoo tshaj plaws yog tias koj yuav ob lub roj teeb pob nrog tib lub zog ntawm tib tus nqi, ib qho yuav ncav cuag qhov kawg ntawm lub neej tom qab 50 zaug ntawm kev them nyiaj thiab tawm, thiab lwm qhov tuaj yeem rov qab siv dua tom qab 100 zaug ntawm kev them nyiaj thiab tawm. Ob lub roj teeb no tuaj yeem pom ntawm ib nrais muag uas pheej yig dua.

Muab nws bluntly, nws yog lub neej ntev, ruaj thiab txo cov nqi.

Ntxiv nrog rau ob tus nqi saum toj no, tus nqi saib xyuas ntawm lub roj teeb yuav tsum tau txiav txim siab. Cias txiav txim siab tus nqi pib, xaiv cov teeb meem ntawm tes, tus nqi kho tom qab thiab nqi zog yog siab dhau. Hais txog kev saib xyuas lub roj teeb ntawm tes nws tus kheej, nws yog ib qho tseem ceeb kom xa mus rau kev ntsuas ntsuas. BMS’s built-in equalization muaj nuj nqi yog txwv los ntawm qhov loj ntawm nws tus kheej tsim vaj huam sib luag tam sim no, thiab tej zaum yuav tsis muaj peev xwm ua tiav qhov zoo tagnrho tshuav ntawm cov hlwb. Raws li lub sijhawm sib sau ua ke, teeb meem ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm lub roj teeb pob yuav tshwm sim. Nyob rau hauv cov xwm txheej zoo li no, kev sib npaug ntawm phau ntawv yuav tsum tau ua, thiab cov roj teeb uas muaj hluav taws xob tsawg dhau los raug them cais. Qhov tsawg zaus ntawm qhov xwm txheej no, txo tus nqi txij nkawm.

3. High zog ceev / siab zog ceev

Zog ceev yog hais txog lub zog uas muaj nyob rau hauv ib chav tsev qhov hnyav los yog chav tsev ntim; lub zog hluav taws xob tso tawm los ntawm qhov nruab nrab chav tsev ntim lossis loj ntawm lub roj teeb. Feem ntau, hauv tib lub ntim, lub zog ceev ntawm lithium-ion roj teeb yog 2.5 npaug ntawm cov roj teeb nickel-cadmium thiab 1.8 npaug ntawm cov roj teeb nickel-hydrogen. Yog li ntawd, thaum lub roj teeb muaj peev xwm sib npaug, cov roj teeb lithium-ion yuav zoo dua li cov roj nickel-cadmium thiab cov roj nickel-hydrogen. Qhov loj me thiab sib dua.

Roj teeb lub zog ceev = roj teeb muaj peev xwm × tawm platform / roj teeb thickness / roj teeb dav / roj teeb ntev.

Lub zog ntom ntom yog hais txog tus nqi ntawm lub zog tso tawm ntau tshaj ib chav hnyav lossis ntim. Nyob rau hauv qhov chaw txwv ntawm kev tsheb, tsuas yog los ntawm kev nce qhov ceev tuaj yeem ua kom lub zog tag nrho thiab lub zog tag nrho tuaj yeem txhim kho tau zoo. Nyob rau hauv tas li ntawd, tam sim no lub xeev subsidies siv zog ceev thiab lub hwj chim ceev raws li lub Harbor ntsuas lub theem ntawm subsidies, uas ntxiv yuav ntxiv zog rau qhov tseem ceeb ntawm kev ceev.

Txawm li cas los xij, muaj qee qhov tsis sib xws ntawm lub zog ceev thiab kev nyab xeeb. Raws li zog ceev nce, kev ruaj ntseg yuav yeej ib txwm fim newer thiab ntau nyuaj txoj kev sib tw.

4. High voltage

Txij li thaum graphite electrodes yog siv los ua cov khoom siv anode, qhov voltage ntawm lithium-ion roj teeb feem ntau txiav txim siab los ntawm cov khoom siv ntawm cov khoom siv cathode. Sab sauv txwv ntawm qhov voltage ntawm lithium hlau phosphate yog 3.6V, thiab qhov siab tshaj plaws voltage ntawm ternary lithium thiab lithium manganate roj teeb yog hais txog 4.2V (ib ntu tom ntej yuav piav qhia Vim li cas tsis tuaj yeem muaj qhov siab tshaj plaws ntawm Li-ion roj teeb tshaj 4.2V ). Txoj kev loj hlob ntawm high-voltage roj teeb yog ib txoj hauv kev rau cov roj teeb lithium-ion kom muaj zog ceev. Txhawm rau ua kom cov zis hluav taws xob ntawm tes, cov khoom siv hluav taws xob zoo nrog lub peev xwm siab, cov khoom siv hluav taws xob tsis zoo nrog lub peev xwm tsawg thiab cov khoom siv hluav taws xob uas muaj qhov ruaj khov siab.

5. Kev siv hluav taws xob siab

Coulomb efficiency, tseem hu ua charging efficiency, yog hais txog qhov sib piv ntawm cov roj teeb tso tawm lub peev xwm los them lub peev xwm thaum tib lub voj voog. Ntawd yog, qhov feem pua ​​​​ntawm kev tso tawm tshwj xeeb muaj peev xwm los them cov peev txheej tshwj xeeb.

Rau cov khoom siv electrode zoo, nws yog lithium insertion muaj peev xwm / delithium peev xwm, uas yog, lub peev xwm tawm / nqi peev; rau cov khoom siv tsis zoo electrode, nws yog lithium tshem tawm muaj peev xwm / lithium insertion muaj peev xwm, uas yog, lub peev xwm tawm / nqi peev.

Thaum lub sijhawm them nqi, hluav taws xob hluav taws xob tau hloov pauv mus rau lub zog siv tshuaj lom neeg, thiab thaum lub sijhawm tshem tawm cov txheej txheem, lub zog tshuaj lom tau hloov pauv mus ua hluav taws xob. Muaj qee qhov kev ua tau zoo hauv cov khoom siv hluav taws xob thiab cov khoom siv hluav taws xob thaum lub sij hawm ob txoj kev hloov dua siab tshiab, thiab qhov kev ua tau zoo no cuam tshuam ncaj qha rau kev ua haujlwm ntawm lub roj teeb.

Los ntawm kev xam pom ntawm kev tshaj lij fab txuj ci, Coulomb kev ua tau zoo thiab kev siv hluav taws xob sib txawv. Ib qho yog qhov piv ntawm hluav taws xob thiab lwm qhov yog qhov piv ntawm kev ua haujlwm.

Lub zog ua haujlwm ntawm lub roj teeb cia thiab Coulomb efficiency, tab sis los ntawm kev qhia lej, muaj kev sib raug zoo ntawm ob. Qhov nruab nrab voltage ntawm tus nqi thiab tawm tsis sib npaug, qhov nruab nrab qhov hluav taws xob ntawm kev tawm yog feem ntau tsawg dua qhov nruab nrab ntawm qhov nqi

Kev ua tau zoo ntawm lub roj teeb tuaj yeem txiav txim siab los ntawm kev siv lub zog ntawm lub roj teeb. Los ntawm kev txuag hluav taws xob, cov hluav taws xob poob hluav taws xob feem ntau yog hloov mus rau hauv lub zog hluav taws xob. Yog li ntawd, kev siv hluav taws xob tuaj yeem txheeb xyuas cov cua sov uas tsim los ntawm lub roj teeb thaum lub sijhawm ua haujlwm, thiab tom qab ntawd kev sib raug zoo ntawm sab hauv thiab cov cua sov tuaj yeem txheeb xyuas. Thiab nws paub tias kev siv hluav taws xob tuaj yeem kwv yees lub zog ntxiv ntawm lub roj teeb thiab tswj kev siv lub roj teeb kom muaj nuj nqis.

Vim tias lub zog tawm tswv yim feem ntau tsis siv los hloov cov khoom siv rau hauv lub xeev them nyiaj, tab sis ib feem ntawm nws tau siv (piv txwv li, kev cuam tshuam tsis zoo tshwm sim tshwm sim), yog li Coulomb kev ua haujlwm feem ntau tsawg dua 100%. Tab sis raws li tam sim no lithium-ion roj teeb muaj kev txhawj xeeb, Coulomb efficiency tuaj yeem ncav cuag 99.9% thiab siab dua.

Cov yam ntxwv cuam tshuam: electrolyte decomposition, interface passivation, kev hloov hauv cov qauv, morphology, thiab conductivity ntawm electrode active cov ntaub ntawv yuav txo cov Coulomb efficiency.

Tsis tas li ntawd, nws tsim nyog hais tias cov roj teeb lwj muaj qhov cuam tshuam me ntsis ntawm Coulomb efficiency thiab tsis muaj qhov kub thiab txias.

Qhov ceev tam sim no qhia txog qhov loj ntawm qhov tam sim no dhau ntawm ib cheeb tsam. Raws li qhov tam sim no qhov ntom ntom, qhov tam sim no dhau los ntawm pawg nce, qhov kev ua haujlwm ntawm qhov hluav taws xob txo qis vim kev ua haujlwm sab hauv, thiab Coulomb efficiency txo vim qhov concentration polarization thiab lwm yam laj thawj. Nws thiaj li ua rau kom txo tau lub zog efficiency.

6. Kev kub siab ua haujlwm zoo

Cov roj teeb lithium-ion muaj qhov ua tau zoo ntawm qhov kub thiab txias, uas txhais tau hais tias lub roj teeb tseem ceeb nyob rau hauv qhov chaw kub siab dua, thiab cov khoom siv roj teeb zoo thiab tsis zoo, cov khoom sib cais thiab cov electrolyte kuj tseem tuaj yeem ua kom muaj kev ruaj ntseg zoo, tuaj yeem ua haujlwm ib txwm nyob rau qhov kub thiab txias. lub neej yuav tsis nrawm. Qhov kub siab tsis yooj yim ua rau muaj cua sov khiav tawm.

Qhov kub ntawm lub lithium-ion roj teeb qhia lub thermal lub xeev ntawm lub roj teeb, thiab cov ntsiab lus ntawm nws yog tshwm sim los ntawm lub tshav kub tiam thiab tshav kub hloov ntawm lub lithium-ion roj teeb. Kawm txog cov yam ntxwv thermal ntawm lithium-ion roj teeb, thiab lawv cov hluav taws xob tsim hluav taws xob thiab cov khoom siv hluav taws xob hloov pauv hauv cov xwm txheej sib txawv, tuaj yeem ua rau peb paub txog txoj hauv kev tseem ceeb ntawm cov tshuaj tiv thaiv exothermic hauv cov roj teeb lithium-ion.

Kev coj tus cwj pwm tsis zoo ntawm cov roj teeb lithium-ion, suav nrog cov roj teeb ntau dhau thiab tshaj tawm, them sai sai thiab tawm, luv luv, kev tsim txom cov neeg kho tshuab, thiab kub thermal shock, tuaj yeem ua rau muaj kev phom sij txaus ntshai hauv lub roj teeb thiab tsim kom muaj cua sov, ncaj qha rhuav tshem qhov tsis zoo thiab zoo electrodes Passivation zaj duab xis saum npoo.

Thaum lub cell kub nce mus txog 130 ° C, SEI zaj duab xis nyob rau saum npoo ntawm qhov tsis zoo electrode decomposes, ua rau lub siab-activity lithium carbon tsis zoo electrode raug rau cov electrolyte mus rau ib tug nruj oxidation-txo cov tshuaj tiv thaiv, thiab lub tshav kub uas. tshwm sim ua rau lub roj teeb nkag mus rau lub xeev muaj kev pheej hmoo siab.

Thaum qhov kub thiab txias ntawm lub roj teeb nce siab tshaj 200 ° C, cov zaj duab xis passivation ntawm qhov zoo electrode decomposes lub zoo electrode los tsim cov pa oxygen, thiab tseem ua rau muaj kev kub ntxhov nrog cov electrolyte los ua kom muaj cua sov ntau thiab ua rau lub siab sab hauv. . Thaum lub roj teeb kub siab tshaj 240 ° C, nws yog nrog los ntawm kev ua phem exothermic cov tshuaj tiv thaiv ntawm lithium carbon tsis zoo electrode thiab cov binder.

Qhov teeb meem kub ntawm lithium-ion roj teeb muaj kev cuam tshuam zoo rau kev nyab xeeb ntawm lithium-ion roj teeb. Ib puag ncig ntawm kev siv nws tus kheej muaj qhov kub thiab txias, thiab qhov kub ntawm lithium ion roj teeb kuj tseem yuav tshwm sim thaum nws siv. Qhov tseem ceeb tshaj plaws yog tias qhov kub thiab txias yuav muaj kev cuam tshuam ntau dua rau cov tshuaj tiv thaiv hauv lub lithium-ion roj teeb. Qhov kub siab dhau tuaj yeem ua rau lub neej ua haujlwm ntawm lub roj teeb lithium-ion, thiab thaum muaj mob hnyav, nws yuav ua teeb meem kev nyab xeeb rau cov roj teeb lithium-ion.

7. Kev ua haujlwm kub tsis zoo

Cov roj teeb lithium-ion muaj qhov ua tau zoo ntawm qhov kub thiab txias, uas txhais tau hais tias thaum kub qis, cov khoom siv lithium ions thiab cov khoom siv hluav taws xob hauv lub roj teeb tseem muaj kev ua haujlwm siab, muaj peev xwm nyob ruaj khov, txo qis kev muaj peev xwm degradation, thiab cov nqi them loj.

Raws li qhov kub thiab txias poob, lub peev xwm ntxiv ntawm lithium-ion roj teeb yuav ploj mus rau hauv qhov xwm txheej ceev. Qhov ntsuas kub qis dua, qhov muaj peev xwm lwj sai dua. Kev them nyiaj yuam kev ntawm qhov kub tsawg yog qhov txaus ntshai heev, thiab nws yooj yim heev ua rau muaj cua sov khiav tawm. Thaum qhov kub thiab txias, qhov kev ua ntawm lithium ions thiab electrode active cov ntaub ntawv txo, thiab tus nqi ntawm lithium ions raug tso rau hauv cov khoom tsis zoo electrode yog txo qis heev. Thaum cov khoom siv hluav taws xob sab nraud raug them ntawm lub hwj chim ntau tshaj qhov tso cai ntawm lub roj teeb, ntau cov lithium ions nyob ib ncig ntawm cov electrode tsis zoo, thiab lithium ions embedded nyob rau hauv lub electrode yog lig dhau lawm kom tau electrons thiab ces ncaj qha tso rau ntawm lub electrode. nto ntawm electrode los tsim lithium elemental crystals. Lub dendrite loj hlob, nkag mus rau lub diaphragm ncaj qha, thiab tho qhov zoo electrode. Ua rau luv luv Circuit Court ntawm qhov zoo thiab tsis zoo electrodes, uas nyob rau hauv lem ua rau thermal runaway.

Ntxiv nrog rau qhov tsis zoo ntawm lub peev xwm tawm, cov roj teeb lithium-ion tsis tuaj yeem them rau qhov kub thiab txias. Thaum lub sij hawm qis-kub them, intercalation ntawm lithium ions ntawm graphite electrode ntawm lub roj teeb thiab cov lithium plating cov tshuaj tiv thaiv coexist thiab sib tw. Nyob rau hauv qhov kub thiab txias, qhov diffusion ntawm lithium ions nyob rau hauv graphite yog inhibited, thiab cov conductivity ntawm cov electrolyte txo, uas ua rau ib tug txo nyob rau hauv lub intercalation tus nqi thiab ua rau cov lithium plating cov tshuaj tiv thaiv yuav tshwm sim nyob rau hauv lub graphite nto. Cov laj thawj tseem ceeb ntawm kev txo qis hauv lub neej ntawm lithium-ion roj teeb thaum siv qhov kub thiab txias yog qhov nce hauv cov impedance thiab degradation ntawm lub peev xwm vim nag lossis daus ntawm lithium ions.

8. Kev ruaj ntseg zoo

Kev nyab xeeb ntawm lithium-ion roj teeb suav nrog tsis tsuas yog kev ruaj ntseg ntawm cov khoom siv sab hauv, tab sis kuj tseem muaj txiaj ntsig ntawm cov roj teeb kev nyab xeeb kev ntsuas. Kev nyab xeeb ntawm cov khoom siv sab hauv yog hais txog cov khoom zoo thiab tsis zoo, diaphragm thiab electrolyte, uas muaj thermal stability zoo, zoo sib xws ntawm cov khoom siv electrolyte thiab cov khoom siv electrode, thiab cov nplaim hluav taws zoo ntawm cov electrolyte nws tus kheej. Kev ntsuas kev nyab xeeb yog xa mus rau kev ruaj ntseg valve tsim ntawm lub xov tooj ntawm tes, fuse tsim, qhov ntsuas kub-rhiab tiv thaiv tsim, thiab qhov rhiab heev yog tsim nyog. Tom qab ib lub xov tooj tsis ua haujlwm, nws tuaj yeem tiv thaiv qhov txhaum ntawm kev sib kis thiab ua haujlwm rau lub hom phiaj ntawm kev sib cais.

9. Zoo sib xws

Los ntawm “cov nyhuv chim” peb nkag siab qhov tseem ceeb ntawm cov roj teeb sib xws. Kev sib raug zoo yog hais txog cov roj teeb uas siv nyob rau hauv tib lub roj teeb pob, lub peev xwm, qhib hluav taws xob hluav taws xob, kev tiv thaiv sab hauv, kev tso tawm tus kheej thiab lwm yam tsis tshua muaj me me, thiab kev ua haujlwm zoo sib xws. Yog tias qhov sib xws ntawm lub roj teeb ntawm tes nrog nws tus kheej kev ua tau zoo tsis zoo, nws qhov kev ua tau zoo yog feem ntau smoothed tawm tom qab cov pab pawg tau tsim. Cov kev tshawb fawb tau pom tias lub peev xwm ntawm lub roj teeb pob tom qab kev sib koom ua ke yog txiav txim siab los ntawm lub peev xwm tsawg tshaj plaws ntawm tes, thiab lub roj teeb pob lub neej yog tsawg dua lub neej ntawm lub xov tooj ntawm tes luv.