Hver eru leyndarmálin um litíum rafhlöður?

Það eru tvenns konar rafknúnar rafhlöður sem þekktar eru um þessar mundir, sem skiptast í ternary litíum rafhlöður og litíum járn fosfat rafhlöður í samræmi við mismun jákvæðu rafskautsefnisins. Það er bara þannig að virkni litíum járnfosfat rafhlöðunnar er slæm, sem leiðir til lítillar orkuþéttleika og getur ekki veitt lengri endingu rafhlöðunnar, svo að hún dofnar smám saman úr sjón.

Núverandi almennu ternary litíum rafhlaðan hefur kostina við mikla virkni rafhlöðunnar og hærri orkuþéttleika, svo nýjar orkulíkön nota í grundvallaratriðum ternary litíum rafhlöður sem geymslu orku.

Sama hvers konar litíumrafhlöður, grunnbyggingin er sú sama. Þeir eru samsettir af jákvæðu rafskauti, neikvæðu rafskauti, skilju og salta. Hleðsla litíum rafhlöðu er að búa til hlaðnar litíumjónir (jafngildi) frá jákvæðu rafskautinu og fjarlægja það frá jákvæðu rafskautinu, "synda" raflausnina og skiljuna til að ná neikvæða rafskautinu og fella það í neikvæða rafskautsefnið. Losunarferlið er hið gagnstæða, með litíumjónum „strjúkt“ frá neikvæða rafskautinu yfir í jákvæða rafskautið. Á einfaldan hátt er hleðslu- og afhleðsluferli litíum rafhlöðu náð með litíumjónum sem "synda" milli jákvæðu og neikvæðu rafskautanna.

Það er rafstraumurinn sem ýtir litíumjónum til að "synda" fram og til baka. Þannig að við getum einfaldlega skilið hraðhleðslu sem stóriðju skrúfu á bak við litíum jón, sem hratt og þrýstir litíumjónum til að “synda” frá jákvæðu rafskautinu yfir í neikvæða rafskautið, en hægur hleðsla er skrúfa með litlum krafti með litíumjóni hægt "synda" frá jákvæðu til neikvæðu.

Svo hvers vegna hefur hraðhleðsla áhrif á rafhlöðuna? Einfaldlega einfaldlega, margir litíumjónir með mikla aflgjafa „synda geðveikt“ frá jákvæðu rafskautinu yfir í neikvæða rafskautið. Áður en neikvæða rafskautið hefur lent (innbyggt í neikvæða rafskautið) hljóp önnur litíumjón yfir og tveir litíumjónir slógu saman „drepnir til dauða“ óvirkir. Fyrir vikið tapar rafhlaðan einum litíumjóni. Með tímanum safnast „dauðir“ litíumjónir saman og mynda litíum dendrites. Margar rafhlöður eru gerðar upp og flestar þeirra orsakast af litíum dendrites sem gata skiljuna og veldur skammhlaupum inni í rafhlöðunni.

Að auki skulum við lengja það aftur. Af hverju minnkar rafhleðslulíf rafbíla verulega við lágan hita á veturna? Eins og fyrr segir er afhleðsluferli rafhlöðunnar að litíumjónir eru aflagaðir frá neikvæða rafskautinu og síðan „fljótandi aftur“ í jákvæða rafskautið með rafgreiningu. Við lágt hitastig getur salta orðið "klístrað" eða jafnvel "fryst." Þetta þýðir að ferli litíumjóna sem "synda aftur" frá neikvæða rafskautinu verður erfiðara og öflugri þrýstibúnaður þarf til að ýta á litíumjónirnar , sem þýðir að innri viðnám rafhlöðunnar eykst.

Þess vegna þarf rafhlaðan sjálf að neyta meiri orku við lágt hitastig, sem leiðir til lækkunar á aflinu sem þarf til að keyra ökutækið. Þetta er ástæðan fyrir að rafhlaðan á rafknúnum ökutækjum hefur hrapað mikið á veturna.