L'environnement à haute température, à basse température (inférieure à 20 ℃) et l'environnement de service à basse température à long terme de batterie domestique au lithium Cela peut nuire aux performances de la batterie au lithium. Une basse température réduit la polarité négative des ions lithium dans le diaphragme, rendant impossible la formation d'une membrane composite lithium-ion réversible. Cela entraîne la formation d'un grand nombre de cristaux lors de l'utilisation de la batterie, réduisant ainsi ses performances électrochimiques. Une température élevée accélère la décomposition de l'électrolyte et produit des substances nocives (notamment du Na₂SO₄), réduisant ainsi les performances de la batterie. De plus, une température élevée provoque la cristallisation des matériaux, ce qui entraîne une dégradation des performances de la batterie et un risque d'explosion. À basse température (inférieure à 10 °C) ou après une utilisation prolongée, une température élevée provoque la décomposition des matériaux et la production de substances nocives. Plus la température est élevée, plus les réactions chimiques sont fréquentes. Lithium Powerwall batteries ioniques contiennent également des composants de matrice et d'électrolyte positifs, qui affecteront négativement la réaction des ions lithium et de l'électrolyte.
1. Dans la pratique, trois principes courants batterie au lithium Powerwall
Il existe actuellement trois types de batteries lithium-ion : les batteries entièrement solides, les batteries lithium-ion rechargeables et les batteries lithium-ion non entièrement solides. Parmi les batteries lithium, les batteries lithium-ion rechargeables présentent les caractéristiques suivantes : une densité énergétique élevée, de nombreux cycles et une vitesse de charge rapide ; à température normale, elles peuvent être utilisées entre -20 °C et 40 °C ; elles ne présentent aucun risque d'emballement thermique ; l'emballement thermique est facile à détecter et à réparer ; elles offrent une tension de décharge rapide et une grande capacité. piles au lithium rechargeables Les batteries ternaires au lithium présentent une densité énergétique supérieure et un nombre de cycles supérieur à celui des batteries à semi-conducteurs. Elles peuvent supporter plus de 100 cycles et sont utilisables longtemps à basse température, même dans des zones extrêmement froides. C'est pourquoi elles sont les plus couramment utilisées dans ce domaine d'application. Cependant, avec la croissance de la demande, elles ont fait l'objet d'une attention croissante, et leur sécurité est devenue l'un des sujets les plus préoccupants et les plus débattus.
2. Raisons de la dégradation des performances de batterie au lithium domestique à haute température
Une température élevée accélère la décomposition de l'électrolyte et produit des substances nocives. Le lithium étant un milieu inerte, la vitesse de décomposition de l'électrolyte solide est plus rapide que celle de l'électrolyte solide. La composition de l'électrolyte a donc des effets néfastes sur la matrice cathodique et accélère également la décomposition du Na₂SO₄. Le Na₂SO₄ a du mal à former une membrane composite réversible à haute température, ce qui entraîne une baisse des performances de l'électrode. De plus, la composition de l'électrolyte affecte les cristaux de lithium générés par le matériau, affectant ainsi les performances thermiques de la batterie. Afin d'empêcher le dépôt de cristaux de Na₂SO₄ à la surface de la batterie et d'affecter son action électrochimique, le choix des matériaux et le procédé de traitement des électrodes sont des facteurs importants pour les performances thermiques de la batterie.
3. Quelle méthode est utilisée pour améliorer les performances à basse température de la batterie au lithium ?
Avec le développement rapide de l'industrie des véhicules à énergies nouvelles, les exigences en matière de performances à basse température des batteries sont de plus en plus strictes. Plusieurs solutions permettent d'améliorer ces performances : (1) Utiliser des batteries à durée de vie plus longue pour prolonger leur durée de vie ; (2) Utiliser des matériaux cathodiques à haute densité énergétique. Prenons l'exemple de Na₂SO₄ et de MnO₂, deux matériaux cathodiques à mobilité ionique différente, capables de stocker des ions lithium à basse température. Leurs capacités spécifiques théoriques sont respectivement de 433 mAh/g et 490 mAh/g. Dans ces conditions, les temps de cycle de la batterie sont réduits de 420 à 200 cycles et le taux de rétention de capacité passe de 59 % à 68 %. (3) De nouveaux matériaux sont utilisés pour optimiser la résistance au froid de la batterie. p batterie domestique Powerwall La matrice de cathode peut être modifiée avec de nouveaux matériaux tels que PI, PET, NCM, etc.