Mar chroí-chomhpháirt fuinnimh nua, an próiseas muirir agus urscaoilte ceallraí litiam cumhachta
I 2018, tá réimse na bhfeithiclí nua fuinnimh lán de phúdar gunna, agus tá saol ceallraí fada tar éis éirí mar dhualgas trom ar chuideachtaí gluaisteán éagsúla dul san iomaíocht don mhargadh baile. Tá níos mó agus níos mó de thomhaltóirí deiridh á mealladh ag cuideachtaí móra gluaisteáin le samhlacha nua a bhfuil saolré ceallraí ultra-fhada acu. Ag deireadh mhí Feabhra, nochtadh an Denza 500 go hoifigiúil; ag deireadh mhí an Mhárta, sheol Geely múnla nua Emgrand EV450 go hoifigiúil; ag tús mhí Aibreáin, sheol BYD trí mhúnla nua, Qin EV450, e5450 agus Song EV400, le saolré ceallraí níos mó ná 400 ciliméadar.
Ó thaobh teicniúil de, áfach, is é an ceallraí cumhachta an croí agus an eochair chun saolré ceallraí ultra-feithiclí leictreacha a chinneadh. Ag glacadh leis an dá mhodh muirir de mhuirearú mall AC agus muirearú tapa DC mar shampla, ní féidir leis an modh úsáide ceart agus cuí, ní hamháin cumhacht na ceallraí cumhachta a uasmhéadú, ach freisin saol seirbhíse na ceallraí a fhadú. Ó thaobh an phobail eolais, ar bhonn leibhéal teicneolaíochta dlús fuinnimh reatha na gcadhnraí cumhachta, is gá ligean do thomhaltóirí tuiscint a fháil ar phróiseas muirir agus urscaoilte cadhnraí cumhachta agus tionchar na n-ábhar ceallraí éagsúla ar an gcumas muirir agus urscaoilte, chun nósanna úsáide cearta a chothú agus cumhacht a shíneadh Cinntíonn saol seirbhíse na ceallraí saolré ceallraí fada na feithicle leictreach.
Éalaíonn leictreoin luchtaithe agus urscaoilte a chéile
Faoi láthair, tá dhá chineál cadhnraí cumhachta tóir a úsáideann cuideachtaí móra feithiclí leictreacha, is é ceann ceallraí fosfáit iarainn litiam, agus ceallraí litiam ternary an ceann eile. Mar sin féin, is cuma cén cineál ceallraí atá ann, is féidir an próiseas muirir a roinnt go garbh sna ceithre chéim seo a leanas, is é sin an chéim muirearaithe reatha leanúnach, an chéim muirearaithe voltas leanúnach, an chéim muirearaithe iomlán, agus an chéim muirir ar snámh.
Sa chéim muirearaithe reatha leanúnach, coinnítear an sruth luchtaithe seasmhach, méadaíonn an cumas muirir go tapa, agus ardaíonn an voltas ceallraí freisin. Sa chéim muirearaithe voltas leanúnach, mar a thugann an t-ainm le tuiscint, fanfaidh an voltas muirir seasmhach. Cé go leanfaidh an cumas luchtaithe ag méadú, ardóidh an voltas ceallraí go mall agus laghdóidh an sruth muirir freisin. Nuair a bhíonn an ceallraí luchtaithe go hiomlán, titeann an sruth luchtaithe faoi bhun an tsrutha lasctha snámhphointe, agus titeann voltas luchtaithe an charger go dtí an voltas snámhphointe. Le linn na céime muirearaithe snámhphointe, fanfaidh an voltas muirir ag an voltas snámhphointe.
The charging and discharging process of lithium ion batteries is the process of intercalation and deintercalation of lithium ions. In the process of intercalation and deintercalation of lithium ions, it is accompanied by the intercalation and deintercalation of electrons equivalent to lithium ions (usually the positive electrode is represented by intercalation or deintercalation, and the negative electrode is represented by intercalation or deintercalation). During the entire charging process, the electrons on the positive electrode will run to the negative electrode through the external circuit, and the positive lithium ions Li plus will pass from the positive electrode through the electrolyte, through the diaphragm material, and finally reach the negative electrode, where they stay and combine with the "resident" electrons Together, it is reduced to Li embedded in the carbon material of the negative electrode. The data shows that the carbon as the negative electrode has a layered structure, and it has many micropores. The lithium ions reaching the negative electrode are embedded in the micropores of the carbon layer. The more lithium ions are embedded, the higher the charging capacity.
On the contrary, when the battery is discharged (that is, the process of using the battery), the Li embedded in the negative electrode carbon material loses electrons, the electrons on the negative electrode "moves" to the positive electrode through the external circuit, and the positive lithium ion Li plus crosses the electrolyte from the negative electrode, It crosses the separator material, reaches the positive electrode, and combines with the "resident" electron electrons. Likewise, the more lithium ions returned to the positive electrode, the higher the capacity of the discharge.
Ceithre ábhar chun éifeachtacht a chinntiú
Cén ról atá ag príomhábhair éagsúla (cosúil le hábhair leictreoid dhearfacha, ábhair leictreoid dhiúltacha, diaphragms, electrolytes, etc.) sa phróiseas chun cadhnraí cumhachta a mhuirearú agus a urscaoileadh?
Is é an chéad cheann an t-ábhar leictreoid dhearfach. Chomh fada agus a bhaineann leis an ábhar leictreoid dhearfach, is é an t-ábhar gníomhach go ginearálta manganáit litiam nó cóbaltáit litiam, manganáit cóbalt litiam nicil agus ábhair eile. Úsáideann na táirgí príomhshrutha fosfáit iarainn litiam den chuid is mó.
Is é an dara ceann an t-ábhar leictreoid diúltach. Tá an t-ábhar leictreoid diúltach roinnte go garbh i leictreoid dhiúltach carbóin, leictreoid dhiúltach bunaithe ar stáin, leictreoid dhiúltach nítríde miotail aistrithe litiam, leictreoid diúltach cóimhiotal, leictreoid diúltach nana-scála, agus nana-. ábhair. Ina measc, is ábhair charbóin iad na hábhair leictreoid diúltacha a úsáidtear i gcadhnraí ian litiam go bunúsach, mar shampla graifít shaorga, graifít nádúrtha, micreasféar carbóin mesópáis, cóc peitriliam, snáithín carbóin, roisín pirealaithe carbóin, etc. nana-ábhair ocsaíde, tuairiscítear, de réir na treochta forbartha margaidh is déanaí de thionscal fuinnimh nua ceallraí litiam i 2009, go bhfuil roinnt cuideachtaí tosaithe ag úsáid nana-ocsaíde tíotáiniam agus nana{{7} }}ocsaíd sileacain chun graifít traidisiúnta, ocsaíd stáin agus nanafeadáin charbóin a chur leis. , feabhas mór a chur ar an acmhainn luchtaithe agus ar líon na n-amanna urscaoilte do chadhnraí litiam.
Is é an tríú réiteach leictrilít, de ghnáth salann litiam, mar shampla perchlorate litiam (LiClO4), hexafluorophosphate litiam (LiPF6), tetrafluoroborate litiam (LiBF4), agus a leithéidí. Ós rud é go bhfuil voltas oibre na ceallraí i bhfad níos airde ná an voltas dianscaoilte uisce, is minic a úsáidtear tuaslagóirí orgánacha i gcadhnraí ian litiam, ach is minic a scriosann tuaslagóirí orgánacha struchtúr na graifíte le linn luchtaithe, rud a fhágann go n-éireoidh sé craiceann, agus foirm scannán leictrilít soladach ar a dhromchla, a eascraíonn i passivation leictreoid. . D’fhéadfadh fadhbanna sábháilteachta a bheith mar thoradh air freisin amhail inadhainteacht agus pléascadh.
Is é an ceathrú an deighilteoir. Mar cheann de phríomhchodanna na ceallraí, is iad na buntáistí a bhaineann le feidhmíocht an deighilteoir a chinneann struchtúr comhéadan agus friotaíocht inmheánach na ceallraí, rud a chuireann isteach ar chumas ceallraí, feidhmíocht timthriall, dlús reatha muirear agus urscaoileadh agus príomhthréithe eile. Go ginearálta, tá roinnt cineálacha deighilteoirí a úsáidtear go coitianta, ar nós deighilteoirí ciseal singil agus sraitheanna ilchiseal. Tuigtear go roghnóidh roinnt cuideachtaí intíre scairt beagán níos tiús, agus úsáideann roinnt cuideachtaí diaphragms le tiús 31 sraithe. Mar gheall ar an tairseach teicniúil ard de tháirgeadh scairt, tá roinnt bearna fós idir teicneolaíocht scairt ceallraí ian litiam baile agus tíortha eachtracha.
De réir na sonraí, is scannán polaiméire speisialta é an scairt le struchtúr microporous. Tar éis an leictrilít a ionsú, féadann sé na leictreoidí dearfacha agus diúltacha a leithlisiú chun ciorcaid ghearr a chosc. Ag an am céanna, soláthraíonn sé cainéal microporous don cheallraí ian litiam chun an fheidhm muirir agus urscaoilte agus feidhmíocht an ráta a bhaint amach, agus seoladh na n-ian litiam a bhaint amach. Nuair a bhíonn an ceallraí ró-mhuirearaithe nó nuair a athraíonn an teocht go mór, déanann an deighilteoir an seoladh reatha a bhlocáil trí phiocháin dúnta chun pléascadh a chosc.
