冬のパワーバッテリーの低温探査

はじめに：低温は、中国の北部および寒冷地域での電気自動車の普及の障害であり、パワーバッテリー企業にとっても問題です。パワーバッテリーの低温抵抗の問題を克服することは、業界における重要な取り組みの1つです。

冬になると、「凍った犬」と自称する人々がコートを包み、冬の暑さを追跡しようとします。そして、最も恥ずかしいことは、古代人のように車を運転したいとき、電気自動車が「ストライキ」することです！冬には、人々が雪の中でかまどを加熱したいのと同じくらい、パワーバッテリーは暖かさを切望します。

低温は中国北部と寒冷地での電気自動車の普及の障害であり、パワーバッテリー企業の悩みの種です。パワーバッテリーの低温抵抗の問題を克服することは、業界における重要な取り組みの1つです。

微視的には、パワーバッテリーに対する低温の影響

冬に多くのパワーバッテリーが故障するのはなぜですか？低温では、内部で何が起こっているのでしょうか？

例として、電気バスで最も広く使用されているリン酸鉄リチウム電池を取り上げます。この種のバッテリーは安全性が高く、耐用年数が長いですが、低温性能は他の技術システムのバッテリーよりもわずかに劣ります。低温は、リン酸鉄リチウムのアノードとカソード、電解質、接着剤に影響を与えます。例えば、リン酸鉄リチウム自体の正極は導電性が低く、低温で分極しやすく、電池容量が低下します。低温の影響により、リチウムはめ込まれた黒鉛の速度が低下し、リチウム金属が負極の表面に析出しやすくなります。充電後の貯蔵寿命が不十分なためにリチウム金属を使用すると、リチウム金属を再びグラファイトに埋め込むことはできません。負極の表面にはリチウム金属が存在し、リチウムデンドライトを形成して電池の安全性に影響を与える可能性があります。低温では、電解質の粘度が上昇し、リチウムイオンの移動インピーダンスも上昇します。また、リン酸鉄リチウムの製造工程では、接着剤も非常に重要な要素であり、接着性能の低温も大きな影響を及ぼします。

低温によるもう一つの問題は、充電時間の延長です。低温充電の場合、バッテリーはリチウムになりやすいため、充電する前に、バッテリーの温度を常温に上げるなど、通常はゆっくりとバッテリーを加熱してください。

低温問題の多次元ソリューション

電池の耐低温性の問題を解決するために、通常、電池材料、セル設計、パック製造の3つの側面から始めて、リチウムイオン電池の低温充放電性能とサイクル寿命を改善します。サントン新エネルギー研究開発部門のゼネラルマネージャーであるMiaolixiaoは、中国のバッテリーにパワーバッテリーの低温耐性ソリューションを紹介しました。

現在、自動車用電池の一般的なアノード材料は、三元およびリン酸鉄リチウムであり、粒子サイズとナノテクノロジーを縮小することにより、リチウムイオンの移動経路を短縮することができます。リン酸鉄リチウムにLa（ランタンの元素記号）とMgをドープして、c軸を増やし、層の間隔を変更し、リチウムイオン透過チャネルを増やすことができます。 3元のLBO-S高速イオン伝導体（超イオン伝導体とも呼ばれ、固体電解質とも呼ばれる）でコーティングされた滑り面は、特定の温度範囲での液体電解質と比較できるイオン伝導体の一般的な基本特性とは異なります。イオン伝導度）、SEIの形成を減らすために、リチウムイオンの透過は、材料オントロジーの内外で高速イオン伝導体を直接通過することができます。

アノード材料の場合、既存のグラファイトアノード材料は、コーティング、表面酸化、ドーピング、または他の要素のコーティングによってグラファイト層間の間隔を広げ、アノード表面でのリチウムイオンの溶解速度を加速し、リチウムイオンの速度を向上させることができる。グラファイトアノードに埋め込まれています。ミャオ氏は、リチウム合金、スズベースのアノード、およびその他の新しいアノード材料の開発により、リチウムイオン電池の低温性能を大幅に改善できると述べました。

電解質は主にリチウム塩、溶剤、添加剤の3つの部分に分けられます。リチウムに関しては、ホウ酸塩を添加して、材料の表面に安定したSEI膜を形成し、リチウムイオンの拡散を促進することができます。溶媒に関しては、電解質溶媒の低温性能を改善するために合理的な比率を構成することができます。添加剤に関しては、異なる添加剤を加えることにより、バッテリーの低温性能は異なる改善を示します。ソーントン新エネルギーには、パワーバッテリーの低温抵抗の問題を解決するために、電解質処方の開発に焦点を当てた特別なチームがあることが理解されています。現在、ソーントン三元リチウム電池の研究開発、新エネルギーの開発、低温耐性性能が大幅に向上し、電池は零下20℃で電気環境を進化させ、寒冷環境での電気自動車の需要に応えることができます。

さらに、優れたエネルギーのパワーバッテリーは-20〜60℃の環境である可能性があり、冷暖房システムを必要としません。 Shandong powerは、中国科学院と共同で、軍用低温リチウム鉄リン酸塩電池の研究開発、ハイテク企業の生産に従事している専門家です（htma共同研究開発、リチウム鉄リン酸塩電池の生産は、低温および40℃までの低温で定格容量の90％以上を放出します。

新エネルギー車の普及は挑戦であるだけでなく機会でもあります

リチウム電池の一種であるチタン酸リチウム電池は、耐低温性に優れています。スピネル構造のチタン酸リチウムアノード材料は、約1.5vのリチウム電位を持ち、リチウムデンドライトは形成されません。充電および放電の過程での体積ひずみは1％未満です。ナノサイズのチタン酸リチウム電池は、大電流での充放電が可能で、低温での急速充電を実現すると同時に、電池の耐久性と安全性を保証します。

2017年11月28日、この寒くて凍える季節に、Yinlong新エネルギーによって生成された純粋な電気バスがTianjinの北部の都市で正式に稼働し、Yinlong新エネルギーリチウムの優れた耐低温性能を再び実証しましたチタン酸電池。銀のチタン酸リチウム電池の主な新エネルギー、その製品は通常の充電および放電容量の-50〜60℃の温度範囲にあり、バスの会社の生産はHarbin、Yinchuan、Tianjin、Shijiazhuang、Baoding、Handanなどにありました全国の40以上の都市で商業化された操作を実行し、低温耐性効果は良好です。耐低温性に優れたチタン酸リチウム電池は、中国の寒冷地で新エネルギー車を推進するパイオニアとなっています。インロングの新エネルギーは、チタン酸リチウム電池がより広い市場に参入するための火付け役です。

2017年7月31日、北京延慶区での電気バスの発売式典で、マイクロマクロパワー急速充電式バッテリーシステムを搭載した50台の純粋な電気バスが北京バスグループに配達され、運転されました。今回納品された50台の純電気バスは、マイクロマクロパワーで生成された高速充電式バッテリーを搭載し、高エネルギー密度と長距離を特長としています。この時点で、マイクロマクロパワーは北京市場に出回っており、1,000を超えるさまざまなバスモデルをサポートしています。 2017年9月19日、内モンゴル自治区包頭市で、マイクロマクロMpCOリチウム電池を搭載した12メートルのガス電気ハイブリッドバス70台が正式に発売されました。地域の最低気温は30℃以下、最高気温は39℃に達する可能性があり、包頭はマイクロマクロ急速充電バッテリーシステムを選択し、マイクロマクロ急速充電バッテリーの環境適応性が高いと考えています。バス市場の寒冷地へのマイクロマクロパワーが本格化しており、代表的なパワーバッテリー低温技術を探求する業界でもあります。

低温耐性の問題を解決するには、まだ技術的なドライブが必要です

パワーバッテリーの低温問題には多くの解決策があります。例えば、正極と負極の間に加熱板を追加した、いわゆる「全天候型電池」は、回路スイッチで制御して電池の加熱を実現しています。この内部加熱の効率は外部加熱の効率よりもはるかに高く、エネルギー消費量は低くなります。全天候型バッテリーは、バッテリー寿命、充電時間、および耐用年数の点で大幅に改善されました。

低温耐性の問題を克服するための電池材料からなど、パワー電池の低温耐性の問題を解決するためのミクロレベルから、依然として技術ドライブに依存する必要があり、低温を「恐れる」電池をつかむ、より徹底的に解決するために、ケースへの救済。

現在、多くの三元リチウム電池も耐低温性を有しており、チタン酸リチウム電池は耐低温性能のリーダーであり、電気自動車の普及に伴う低温ボトルネックは徐々に解消されていきます。

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