**導入：**
新しいエネルギー源の急速な発展により、リチウムイオン電池はさまざまな分野で広く使用されています。ただし、低温環境では、リチウムイオンバッテリーは、排出能力の低下、内部抵抗の増加、充電および排出効率の低下など、一連のパフォーマンスの課題に直面しています。この記事では、リチウムイオンバッテリー予熱技術の研究開発に特に焦点を当てて、低温条件でのリチウムイオン電池の問題を掘り下げ、いくつかの戦略を導入します。
**私。バッテリーのパフォーマンスに対する低いバッテリー温度の影響**
1。**バッテリー排出容量の減少：**
最も重要なパラメーターの1つであるバッテリー容量は、低温環境で大幅に減少します。温度容量曲線を観察すると、-20°Cでは、容量が15°Cでの容量の約60％に過ぎないことが明らかになります。これは主に、陽性電極材料の活性の低下によるもので、リチウムイオンの動きを遅らせ、容量の低下をもたらします。
2。**内部抵抗の増加：**
バッテリーの内部抵抗と温度の間には明確な関係があり、低温での内部抵抗が大幅に増加しています。これは、陽性および負の電極材料における荷電イオンの拡散と移動能力が減少し、内部抵抗の増加につながるためです。電極と電解質の間に不動態化フィルムの形成は、イオンの自由な動きを妨げます。
3。**充電と排出効率の低下：**
バッテリー温度が低い下では、充電効率が大きく影響を受けます。 -20°Cでは、充電効率は15°Cでわずか65％です。これは、電気化学パフォーマンスの変化により、内部抵抗の熱としてかなりの量の電気エネルギーが消費され、それによって充電効率が低下するためです。
** II。低温でのリチウムイオン電池内の二次反応**
性能の低下に加えて、リチウムイオン電池は低温でさまざまな二次反応を起こし、バッテリー容量の低下とパフォーマンスの悪化につながります。これらの反応は、主にリチウムイオンと電解質の間で発生し、不可逆反応を形成します。
1。**負の電極反応：**
負の電極材料のポテンシャルは、陽性電極材料の可能性よりもはるかに低いため、負の電極で不可逆的な反応が発生し、問題のある固体電解質界面（SEI）膜が形成されます。 SEIフィルムの亀裂は、電解質と電極の間に直接接触チャネルを提供し、連続的な内部反応と性能の劣化を引き起こします。
2。**陽性電極反応：**
正の電極材料の活性の低下は、陽性電極でのリチウムイオンの拡散と動きを妨げます。継続的なサイクリングは電極の拡大と収縮を引き起こし、SEIフィルムの破裂につながり、バッテリーの性能にさらに影響を与えます。
** iii。リチウムイオンバッテリーの研究開発低温予熱技術**
低温環境でリチウムイオン電池によってもたらされる課題に直面して、技術者は、充電や予熱などの戦略を提案して、バッテリーの排出容量と長期寿命を改善します。
1。**予熱方法：**
予熱方法は、外部加熱と内部加熱に分類できます。外部加熱と比較して、内部加熱は長距離熱伝導とローカルホットスポットの形成を回避し、バッテリーのより均一な加熱を提供するため、加熱効率が向上します。
2。**内部交互の電流（AC）予熱アプローチ：**
研究は、予熱中のリチウム沈着などの二次反応を防ぐ必要があるため、加熱速度と効率に焦点を当てています。バッテリー管理システム（BMS）は、リチウム堆積の条件をリアルタイムで推定および制御する必要があり、モデルベースの低温制御バッテリー暖房技術が必要です。
**結論：**
リチウムイオン電池の急速な発展の文脈では、低温環境での課題に対処することが重要になります。バッテリーのパフォーマンスへの影響と予熱技術における継続的なイノベーションに関する詳細な研究を通じて、低温環境でのリチウムイオンバッテリーのパフォーマンスの問題によりよく対処し、信頼性と寿命を改善し、新しいエネルギーアプリケーションの開発を促進することができます。
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投稿時間：1月2日 - 2024年
