Như chúng ta đã biết, hiệu suất nhiệt độ cao của bộ pin lithium rất tốt, nhiệt độ cao nhất có thể đạt tới 350 đến 500oC và nó vẫn có thể giải phóng 100% công suất ở nhiệt độ cao (60oC). Nhưng ở nhiệt độ thấp, hiệu suất của nó kém hơn một chút so với các hệ thống pin khác, vậy làm thế nào để cải thiện hiệu suất ở nhiệt độ thấp?

Ⅰ. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất nhiệt độ thấp của bộ pin lithium iron phosphate

1. Môi trường sản xuất: Bộ pin lithium iron phosphate là một sản phẩm công nghệ cao với nhiều nguyên liệu hóa học và quy trình phức tạp. Môi trường sản xuất có yêu cầu cao về nhiệt độ, độ ẩm, bụi bẩn,… Nếu không được kiểm soát tốt sẽ dẫn đến chất lượng pin bị dao động.

2. Pin lithium ion dẫn điện kém và khuếch tán chậm. Trong quá trình sạc và xả ở tốc độ cao, dung lượng cụ thể thực tế thấp. Vấn đề này là một khó khăn hạn chế sự phát triển của ngành công nghiệp phốt phát sắt lithium, mà trung tâm là tình trạng lithium sắt phốt phát chưa được sử dụng rộng rãi.

3. Ảnh hưởng của vật liệu. Điện cực dương của pin lithium iron phosphate có độ dẫn điện tử tương đối kém, dễ bị phân cực hơn, làm giảm hiệu suất của dung lượng; điện cực âm chủ yếu được sạc ở nhiệt độ thấp vì nó sẽ làm phát sinh các vấn đề về an toàn; Về chất điện phân, độ nhớt có thể tăng ở nhiệt độ thấp và khả năng chống di chuyển của pin lithium ion sẽ tăng lên; thứ tư là chất kết dính, có tác động tương đối lớn đến hiệu suất nhiệt độ thấp của pin.

Ⅱ. Cách cải thiện hiệu suất nhiệt độ thấp của bộ pin lithium iron phosphate

1. Điện cực dương hiện có kích thước nano. Kích thước hạt, điện trở và chiều dài trục của mặt phẳng AB sẽ ảnh hưởng đến đặc tính nhiệt độ thấp của toàn bộ pin. Các công nghệ khác nhau có tác dụng khác nhau trên điện cực dương. Đặc tính phóng điện ở nhiệt độ thấp của pin làm bằng lithium iron phosphate với kích thước hạt từ 100 đến 200 nanomet tốt hơn và 94% có thể được giải phóng ở -20°C. Nghĩa là, kích thước hạt nano hóa sẽ rút ngắn đường di chuyển và cũng cải thiện hiệu suất xả ở nhiệt độ thấp, vì quá trình xả của pin lithium iron phosphate chủ yếu liên quan đến điện cực dương.

2. Xem xét các đặc tính sạc của điện cực âm, quá trình sạc pin lithium ion ở nhiệt độ thấp chủ yếu bị ảnh hưởng bởi điện cực âm, bao gồm kích thước hạt và sự thay đổi khoảng cách của điện cực âm. Ba than chì nhân tạo khác nhau được chọn làm điện cực âm để nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách giữa các lớp và kích thước hạt khác nhau đối với các đặc tính nhiệt độ thấp. Từ quan điểm của ba vật liệu, than chì dạng hạt với khoảng cách giữa các lớp lớn có điện trở khối nhỏ hơn và điện trở di chuyển ion nhỏ hơn về mặt trở kháng.

3. Về mặt sạc, các tế bào pin lithium-ion được bán có một chút vấn đề với việc xả ở nhiệt độ thấp vào mùa đông, nhưng chủ yếu là vấn đề về sạc ở nhiệt độ thấp. Bởi vì xét về tỷ lệ dòng điện chéo, tỷ lệ dòng điện chéo 1°C hoặc 0,5°C là rất quan trọng, phải mất một thời gian rất dài để đạt được điện áp không đổi. Bằng cách cải thiện so sánh ba than chì khác nhau, người ta thấy rằng một trong số chúng có sự cải thiện lớn hơn về tỷ lệ dòng điện chéo khi sạc ở -20°C , từ 40% lên hơn 70%, kèm theo sự gia tăng khoảng cách giữa các lớp, và giảm kích thước hạt.

Trong tương lai, Tianneng sẽ tiếp tục cung cấp cho người tiêu dùng những sản phẩm đa dạng và hiệu suất cao thông qua một loạt cải tiến, tạo nền tảng vững chắc cho việc mở ra hoàn toàn kỷ nguyên du lịch mới!