Raws li tus naj npawb ntawm cov nqi them thiab tawm mus ntxiv, lub peev xwm roj teeb yuav txuas ntxiv mus. Thaum lub peev xwm lwj mus rau 75% mus rau 80% ntawm lub peev xwm ntsuas, cov roj teeb lithium-ion raug suav tias yog nyob rau hauv lub xeev tsis ua haujlwm. Tus nqi tso tawm, roj teeb kub nce, thiab ambient kub muaj kev cuam tshuam ntau dua rau lub peev xwm tawm ntawm lithium-ion roj teeb.

Daim ntawv no lees txais cov qauv them thiab tawm ntawm qhov hluav taws xob tsis tu ncua thiab kev them nyiaj tam sim no thiab kev tso tawm tsis tu ncua rau lub roj teeb. Tus nqi tawm, roj teeb tawm kub nce, thiab ambient kub tau ua tiav siv los ua qhov sib txawv thiab cov kev sim cyclic tau ua kom muaj nuj nqis, thiab tus nqi tawm thiab cov roj teeb tawm kub tau txheeb xyuas hauv cov khoom siv cathode sib txawv. Kev cuam tshuam ntawm qhov kub thiab txias, qhov kub thiab txias ntawm lub voj voog lub sij hawm ntawm lub peev xwm tawm ntawm lithium-ion roj teeb.

1. Qhov kev sim ua haujlwm yooj yim ntawm lub roj teeb

Cov ntaub ntawv zoo thiab tsis zoo yog qhov sib txawv, thiab lub voj voog lub neej sib txawv heev, uas cuam tshuam rau lub peev xwm ntawm lub roj teeb. Lithium hlau phosphate (LFP) thiab npib tsib xee-cobalt-manganese ternary cov ntaub ntawv (NMC) yog dav siv los ua cov ntaub ntawv cathode rau lithium-ion cov roj teeb theem nrab nrog lawv qhov zoo. Nws tuaj yeem pom los ntawm Table 1 tias qhov ntsuas muaj peev xwm, qhov hluav taws xob nominal, thiab tus nqi tawm ntawm NMC roj teeb yog siab dua li cov roj teeb LFP.

Them thiab tso tawm LFP thiab NMC lithium-ion roj teeb raws li qee qhov tam sim no thiab qhov hluav taws xob tsis tu ncua them thiab cov cai tso tawm tam sim no, thiab sau cov nqi thiab tawm hluav taws xob txiav tawm, tus nqi tawm, roj teeb kub nce, kev sim ntsuas kub, thiab roj teeb muaj peev xwm hloov Thaum lub sij hawm them nqi thiab tso tawm cov txheej txheem Condition.

2. Qhov cuam tshuam ntawm qhov paug tawm ntawm lub peev xwm tso tawm Kho qhov kub thiab txias thiab cov kev cai tawm, thiab tso cov roj teeb LFP thiab NMC roj teeb ntawm qhov tam sim no raws li qhov sib txawv.

Kho qhov kub raws li: 35, 25, 10, 5, -5, -15 ° C. Nws tuaj yeem pom los ntawm daim duab 1 tias nyob rau tib qhov kub thiab txias, los ntawm kev nce tus nqi tso tawm, tag nrho qhov tso tawm muaj peev xwm ntawm LFP roj teeb qhia tau tias muaj kev poob qis. Nyob rau hauv tib tus nqi tso tawm, kev hloov pauv hauv qhov kub tsis tshua muaj kev cuam tshuam ntau dua rau lub peev xwm tawm ntawm LFP roj teeb.

Thaum qhov kub thiab txias poob qis dua 0 ℃, lub peev xwm tso tawm yuav ploj mus thiab lub peev xwm tsis tuaj yeem rov qab los. Nws yog ib qho tsim nyog sau cia tias LFP roj teeb ua rau lub zog txo qis ntawm qhov muaj peev xwm tawm hauv qab ob qho tib si ntawm qhov kub thiab txias thiab qhov paug tawm loj. Piv nrog cov roj teeb LFP, NMC roj teeb muaj qhov ntsuas kub ntau dua, thiab lawv lub peev xwm tawm tau hloov pauv nrog qhov ntsuas kub thiab qhov paug tawm.

Nws tuaj yeem pom los ntawm daim duab 2 uas nyob rau tib qhov kub thiab txias, tag nrho qhov tso tawm muaj peev xwm ntawm NMC roj teeb qhia tau hais tias tus qauv ntawm thawj qhov lwj thiab tom qab ntawd nce. Nyob rau hauv tib tus nqi tso tawm, qhov kub thiab txias, qhov qis dua qhov muaj peev xwm tawm.

Nrog rau qhov nce ntawm qhov paug tawm, lub peev xwm tawm ntawm lithium-ion roj teeb tseem poob qis. Yog vim li cas yog vim qhov loj polarization, qhov paug tawm hluav taws xob txo qis rau qhov hluav taws xob txiav tawm ua ntej, uas yog, lub sij hawm tso tawm luv luv, qhov paug tawm tsis txaus, thiab qhov tsis zoo electrode Li + tsis poob. Embedded kiag li. Thaum lub roj teeb tawm ntawm qhov nruab nrab ntawm 1.5 thiab 3.0, lub peev xwm tawm tau pib pom cov cim ntawm kev rov qab mus rau qhov sib txawv. Raws li cov tshuaj tiv thaiv txuas ntxiv mus, qhov kub ntawm lub roj teeb nws tus kheej yuav nce ntxiv nrog qhov nce ntawm qhov paug tawm, lub peev xwm thermal txav ntawm Li + tau ntxiv dag zog, thiab qhov nrawm nrawm nrawm dua, kom lub de-embedding ceev ntawm Li + yog nrawm thiab qhov tso zis muaj peev xwm nce. Nws tuaj yeem txiav txim siab tias ob qho kev cuam tshuam ntawm qhov tso tawm loj thiab qhov kub thiab txias ntawm lub roj teeb nws tus kheej ua rau qhov tshwm sim tsis-monotonic ntawm lub roj teeb.

3. Lub zog ntawm lub roj teeb kub nce ntawm qhov muaj peev xwm tawm. Cov roj teeb NMC feem ntau raug rau 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5C kev sim tawm ntawm 30 ℃, thiab kev sib raug zoo nkhaus ntawm lub peev xwm tawm thiab qhov kub siab ntawm lithium-ion roj teeb yog qhia hauv daim duab 3. Qhia.

Nws tuaj yeem pom los ntawm daim duab 3 tias nyob rau hauv tib lub peev xwm tawm, qhov siab dua tus nqi tawm, qhov tseem ceeb ntawm qhov kub thiab txias hloov pauv. Kev tshuaj xyuas peb lub sijhawm ntawm cov txheej txheem tawm mus tas li nyob rau hauv tib qhov kev tso tawm qhia tau hais tias qhov kub thiab txias yog feem ntau nyob rau hauv thawj zaug thiab lig theem ntawm kev tawm.

Plaub, qhov cuam tshuam ntawm qhov kub thiab txias ntawm qhov muaj peev xwm tawm tau Qhov zoo tshaj plaws ua haujlwm kub ntawm lithium-ion roj teeb yog 25-40 ℃. Los ntawm kev sib piv ntawm Table 2 thiab Table 3, nws tuaj yeem pom tias thaum qhov kub thiab txias qis dua 5 ° C, ob hom roj teeb tawm sai sai thiab lub peev xwm tawm tau txo qis.

Tom qab kev sim ntsuas kub tsawg, qhov kub siab tau rov qab los. Nyob rau tib lub sijhawm, lub peev xwm tawm ntawm LFP roj teeb tau txo qis los ntawm 137.1mAh, thiab NMC roj teeb poob los ntawm 47.8mAh, tab sis qhov kub thiab txias lub sij hawm tawm tsis hloov. Nws tuaj yeem pom tias LFP muaj qhov zoo thermal stability thiab tsuas yog ua rau pom kev tsis zoo ntawm qhov kub thiab txias, thiab lub roj teeb muaj peev xwm muaj qhov cuam tshuam tsis zoo; thaum NMC roj teeb muaj kev cuam tshuam rau qhov kub thiab txias.

Thib tsib, kev cuam tshuam ntawm tus lej ntawm cov voj voog ntawm lub peev xwm tso tawm Daim duab 4 yog daim duab kos duab ntawm lub peev xwm lwj nkhaus ntawm lithium-ion roj teeb, thiab lub peev xwm tawm ntawm 0.8Q tau sau tseg raws li lub roj teeb tsis ua haujlwm. Raws li tus naj npawb ntawm kev them nqi thiab kev tawm mus nce, lub peev xwm tawm tau pib qhia qhov poob.

Lub roj teeb 1600mAh LFP tau them thiab tso tawm ntawm 0.5C thiab tawm ntawm 0.5C rau kev sim ntsuas lub voj voog. Tag nrho ntawm 600 lub voj voog tau ua tiav, thiab 80% ntawm cov roj teeb muaj peev xwm tau siv los ua lub roj teeb tsis ua haujlwm. Siv 100 raws li lub sij hawm ncua sij hawm los soj ntsuam qhov txheeb ze yuam kev feem pua ​​​​ntawm kev tso tawm thiab muaj peev xwm attenuation, raws li qhia hauv daim duab 5.

Lub roj teeb 2000mAh NMC tau them ntawm 1.0C thiab tso tawm ntawm 1.0C rau kev sim ntsuas lub voj voog, thiab 80% ntawm lub roj teeb muaj peev xwm raug coj los ua lub peev xwm roj teeb thaum kawg ntawm nws lub neej. Ua thawj 700 zaug thiab txheeb xyuas qhov muaj peev xwm tawm thiab qhov cuam tshuam qhov cuam tshuam feem pua ​​​​ntawm lub peev xwm attenuation nrog 100 raws li lub caij nyoog, raws li qhia hauv daim duab 6.

Lub peev xwm ntawm LFP roj teeb thiab NMC roj teeb thaum muaj pes tsawg lub voj voog yog 0 yog lub peev xwm ntsuas, tab sis feem ntau lub peev xwm muaj peev xwm tsawg dua li qhov muaj peev xwm ntsuas, yog li tom qab thawj 100 lub voj voog, lub peev xwm tso tawm yuav ploj zuj zus. Lub roj teeb LFP muaj lub neej voj voog ntev, lub neej theoretical yog 1,000 zaug; Lub neej theoretical ntawm NMC roj teeb yog 300 zaug. Tom qab tib lub voj voog, NMC roj teeb muaj peev xwm faus sai dua; Thaum tus naj npawb ntawm cov voj voog yog 600, NMC roj teeb muaj peev xwm decays ze rau qhov tsis ua hauj lwm pib.

6. xaus

Los ntawm kev them nyiaj thiab tso tawm cov kev sim ntawm cov roj teeb lithium-ion, tsib qhov tsis zoo ntawm cov khoom siv cathode, tus nqi tso tawm, roj teeb kub nce, ambient kub thiab lub voj voog tus lej raug siv los ua qhov sib txawv, thiab kev sib raug zoo ntawm cov yam ntxwv muaj peev xwm thiab cov kev cuam tshuam sib txawv tau txheeb xyuas, thiab cov hauv qab no tau txais hauv qhov xaus:

(1) Tsis pub dhau qhov ntsuas kub ntawm lub roj teeb, qhov ntsuas kub tsim nyog txhawb kev deintercalation thiab embedment ntawm Li +. Tshwj xeeb tshaj yog rau lub peev xwm tawm, qhov ntau dua tus nqi paug, qhov ntau dua qhov tsim hluav taws xob ntau dua, thiab qhov pom tseeb dua cov tshuaj tiv thaiv electrochemical hauv lithium-ion roj teeb.

(2) Lub roj teeb LFP qhia tau hais tias kev hloov pauv tau zoo rau qhov kub thiab txias thaum lub sijhawm them thiab tawm; nws muaj kev ua siab ntev rau qhov kub thiab txias, lub peev xwm tawm decays hnyav, thiab tsis tuaj yeem rov qab tau tom qab cua sov.

(3) Raws li tib lub sijhawm them nqi thiab kev tawm mus, LFP roj teeb muaj lub neej ntev, thiab NMC roj teeb muaj peev xwm lwj mus rau 80% ntawm qhov ntsuas muaj peev xwm sai dua. (4) Piv nrog rau LFP roj teeb, lub peev xwm tawm ntawm NMC roj teeb yog qhov kub thiab txias, thiab ntawm qhov paug tawm loj, lub peev xwm tawm tsis yog monotonic thiab qhov kub thiab txias hloov pauv ntau.