**소개:**
새로운 에너지 원이 빠르게 개발되면서 리튬 이온 배터리는 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 저온 환경에서 리튬 이온 배터리는 방전 용량 감소, 내부 저항 증가 및 충전 및 배출 효율의 감소를 포함하여 일련의 성능 문제에 직면 해 있습니다. 이 기사는 저온 조건에서 리튬 이온 배터리 문제를 해결하고 리튬 이온 배터리 예열 기술의 연구 및 개발에 중점을 둔 일부 전략을 도입 할 것입니다.
**나. 배터리 온도가 낮은 배터리 성능에 미치는 영향 **
1. ** 배터리 방전 용량 감소 : **
가장 중요한 매개 변수 중 하나 인 배터리 용량은 저온 환경에서 크게 감소합니다. 온도 용량 곡선을 관찰하면 -20 ° C에서 용량은 15 ° C에서의 용량의 약 60%에 불과합니다. 이는 주로 양성 전극 재료의 활성 감소로 인해 리튬 이온의 움직임을 늦추고 용량이 감소하기 때문입니다.
2. ** 내부 저항 증가 : **
배터리 내부 저항과 온도 사이에는 분명한 관계가 있으며 저온에서 내부 저항이 상당히 증가합니다. 이는 양성 및 음성 전극 재료에서 하전 된 이온의 확산 및 이동 능력이 감소하여 내부 저항이 증가하기 때문입니다. 전극과 전해질 사이의 패시베이션 필름의 형성은 이온의 자유 운동을 방해한다.
3. ** 충전 및 배출 효율 감소 : **
배터리 온도가 낮은 상태에서 충전 효율이 크게 영향을받습니다. -20 ° C에서, 충전 효율은 15 ° C에서 그 중 65%에 불과합니다. 이는 전기 화학적 성능의 변화로 인해 상당한 양의 전기 에너지가 내부 저항에서 열로 소비되어 충전 효율을 줄입니다.
** II. 저온에서 리튬 이온 배터리 내부의 2 차 반응 **
성능 저하 외에도 리튬 이온 배터리는 저온에서 다양한 2 차 반응을 겪어 배터리 용량이 감소하고 성능이 저하됩니다. 이러한 반응은 주로 리튬 이온과 전해질 사이에서 발생하여 돌이킬 수없는 반응을 형성합니다.
1. ** 음성 전극 반응 : **
음성 전극 재료의 전위는 양성 전극 재료의 전위보다 훨씬 낮아서 음의 전극에서 발생하는 돌이킬 수없는 반응을 초래하여 문제가있는 고체 전해질 인터페이스 (SEI) 필름을 형성합니다. SEI 필름의 균열은 전해질과 전극 사이의 직접적인 접촉 채널을 제공하여 지속적인 내부 반응과 성능 저하를 유발합니다.
2. ** 양성 전극 반응 : **
양성 전극 재료의 감소 된 활성은 양성 전극에서 리튬 이온의 확산 및 움직임을 방해한다. 연속 사이클링은 전극 팽창 및 수축을 유발하여 SEI 필름 파열로 이어지고 배터리 성능에 더 영향을 미칩니다.
** iii. 리튬 이온 배터리의 연구 및 개발 저온 예열 기술 **
저온 환경에서 리튬 이온 배터리가 제기 한 문제에 직면하여 기술자들은 배터리 방전 용량 및 장기 수명을 개선하기위한 충전 및 예열과 같은 전략을 제안했습니다.
1. ** 예열 방법 : **
예열 방법은 외부 가열 및 내부 가열로 분류 할 수 있습니다. 외부 가열과 비교하여 내부 난방은 장거리 열 전도와 국부 핫스팟의 형성을 피하여 배터리의 균일 한 가열을 제공하여 가열 효율을 향상시킵니다.
2. ** 내부 교대 전류 (AC) 예열 접근법 : **
연구는 가열 속도 및 효율에 중점을두고 예열 중에 리튬 증착과 같은 2 차 반응을 예방해야합니다. 배터리 관리 시스템 (BMS)은 리튬 증착 조건을 실시간으로 추정하고 제어해야하므로 모델 기반 저온 제어 배터리 난방 기술이 필요합니다.
**결론:**
리튬 이온 배터리의 빠른 개발과 관련하여 저온 환경에서 문제를 해결하는 것이 중요 해집니다. 배터리 성능에 미치는 영향에 대한 심층적 인 연구와 예열 기술의 지속적인 혁신에 대한 심층적 인 연구를 통해 저온 환경에서 리튬 이온 배터리의 성능 문제를 더 잘 해결하고 신뢰성과 수명을 향상 시키며 새로운 에너지 애플리케이션 개발을 주도 할 수 있습니다.
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