ලොව පුරා විද්යුත් වාහන වේගයෙන් සංවර්ධනය වීමත් සමඟ 2020 දී විද්යුත් වාහනවල වෙළඳපල ප්රමාණය ඩොලර් ට්‍රිලියන 1 දක්වා ළඟා වී ඇති අතර අනාගතයේදී වසරකට 20% කට වඩා වැඩි වේගයකින් වර්ධනය වනු ඇත. එබැවින්, ප්රධාන ප්‍රවාහන මාධ්‍යයක් ලෙස විද්යුත් වාහන, බල බැටරි සඳහා කාර්ය සාධන අවශ්යතා වඩ වඩාත් ඉහළ යනු ඇති අතර, අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක බල බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වයට බැටරි ක්ෂය වීමේ බලපෑම නොසලකා හැරිය යුතු නොවේ. අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරවල බැටරි ක්ෂය වීමට ප්රධාන හේතු වනුයේ: පළමුව, අඩු උෂ්ණත්වය බැටරියේ කුඩා අභ්යන්තර ප්රතිරෝධයට බලපාන අතර, තාප විසරණ ප්රදේශය විශාල වන අතර, බැටරියේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය වැඩි වේ. දෙවනුව, ආරෝපණ හුවමාරු ධාරිතාවය ඇතුළත සහ පිටත බැටරිය දුර්වලයි, දේශීය ආපසු හැරවිය නොහැකි ධ්රැවීකරණය වූ විට බැටරි විරූපණය සිදුවනු ඇත. තෙවනුව, විද්යුත් විච්ඡේදක අණුක චලනයෙහි අඩු උෂ්ණත්වය සෙමින් හා උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට කාලය තුළ විසරණය කිරීමට අපහසු වේ. එබැවින්, අඩු උෂ්ණත්ව බැටරි ක්ෂය වීම බරපතල වන අතර, බරපතල බැටරි කාර්ය සාධනය පිරිහීමට හේතු වේ.
1, අඩු උෂ්ණත්ව බැටරි තාක්ෂණයේ තත්ත්වය
අඩු උෂ්ණත්වවලදී සකස් කරන ලද ලිතියම්-අයන බලශක්ති බැටරිවල තාක්ෂණික හා ද්රව්යමය කාර්යසාධන අවශ්යතා ඉහළ ය. අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක ලිතියම්-අයන බල බැටරියේ බරපතල කාර්ය සාධනය පිරිහීම නිසා අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය වැඩි වන අතර එමඟින් ඉලෙක්ට්රෝලය විසරණය වීමේ දුෂ්කරතා සහ සෛල චක්ර ආයු කාලය කෙටි වේ. එබැවින්, අඩු උෂ්ණත්ව බලශක්ති බැටරි තාක්ෂණය පිළිබඳ පර්යේෂණ මෑත වසරවලදී යම් ප්රගතියක් ලබා ඇත. සාම්ප්‍රදායික අධි-උෂ්ණත්ව ලිතියම්-අයන බැටරි දුර්වල ඉහළ-උෂ්ණත්ව කාර්ය සාධනයක් ඇති අතර, අඩු-උෂ්ණත්ව තත්වයන් යටතේ ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය තවමත් අස්ථායී ය; අඩු උෂ්ණත්ව සෛල විශාල පරිමාවක්, අඩු ධාරිතාව සහ දුර්වල අඩු උෂ්ණත්ව චක්ර කාර්ය සාධනය; ඉහළ උෂ්ණත්වයට වඩා අඩු උෂ්ණත්වයකදී ධ්රැවීකරණය සැලකිය යුතු ලෙස ශක්තිමත් වේ; අඩු උෂ්ණත්වයකදී ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් දුස්ස්රාවීතාවය වැඩි වීම ආරෝපණ / විසර්ජන චක්ර ගණන අඩු කිරීමට හේතු වේ; සෛලවල ආරක්ෂාව අඩු කිරීම සහ අඩු උෂ්ණත්වයකදී බැටරි ආයු කාලය අඩු කිරීම; සහ අඩු උෂ්ණත්වයකදී භාවිතයේ කාර්ය සාධනය අඩු කිරීම. මීට අමතරව, අඩු උෂ්ණත්වයේ දී බැටරියේ කෙටි චක්රයේ ආයු කාලය සහ අඩු උෂ්ණත්ව සෛලවල ආරක්ෂිත අවදානම් බලශක්ති බැටරිවල ආරක්ෂාව සඳහා නව අවශ්යතා ඉදිරිපත් කර ඇත. එබැවින් අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයන් සඳහා ස්ථායී, ආරක්ෂිත, විශ්වසනීය සහ දිගුකාලීන බලශක්ති බැටරි ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම අඩු උෂ්ණත්ව ලිතියම්-අයන බැටරි පිළිබඳ පර්යේෂණවල අවධානය යොමු කරයි. වර්තමානයේ, අඩු-උෂ්ණත්ව ලිතියම්-අයන බැටරි ද්රව්ය කිහිපයක් තිබේ: (1) ලිතියම් ලෝහ ඇනෝඩ ද්රව්ය: ලිතියම් ලෝහය එහි අධික රසායනික ස්ථායීතාවය, ඉහළ විද්යුත් සන්නායකතාවය සහ අඩු-උෂ්ණත්ව ආරෝපණය සහ විසර්ජන ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන් විද්යුත් වාහනවල බහුලව භාවිතා වේ; (2) කාබන් ඇනෝඩ ද්රව්ය විද්යුත් වාහනවල බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒවායේ හොඳ තාප ප්රතිරෝධය, අඩු-උෂ්ණත්ව චක්ර ක්‍රියාකාරිත්වය, අඩු විද්යුත් සන්නායකතාවය සහ අඩු උෂ්ණත්වවලදී අඩු උෂ්ණත්ව චක්ර ආයු කාලය නිසා ය; (3) කාබන් ඇනෝඩ ද්රව්ය විද්යුත් වාහනවල බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒවායේ හොඳ තාප ප්රතිරෝධය, අඩු උෂ්ණත්ව චක්ර ක්‍රියාකාරිත්වය, අඩු විද්යුත් සන්නායකතාවය සහ අඩු උෂ්ණත්ව චක්ර ආයු කාලය නිසාය. තුළ; (3) කාබනික විද්යුත් විච්ඡේදක අඩු උෂ්ණත්වයකදී හොඳ කාර්ය සාධනයක් ඇත; (4) බහු අවයවික ඉලෙක්ට්‍රොලයිට්: පොලිමර් අණුක දාම සාපේක්ෂව කෙටි වන අතර ඉහළ බැඳීමක් ඇත; (5) අකාබනික ද්රව්ය: අකාබනික බහු අවයවකවල හොඳ කාර්ය සාධන පරාමිතීන් (සන්නායකතාව) සහ ඉලෙක්ට්රෝලය ක්‍රියාකාරකම් අතර හොඳ ගැළපීමක් ඇත; (6) ලෝහ ඔක්සයිඩ් අඩුය; (7) අකාබනික ද්රව්ය: අකාබනික බහු අවයවක ආදිය.
2, ලිතියම් බැටරිය මත අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයේ බලපෑම
ලිතියම් බැටරි වල චක්‍රීය ආයු කාලය ප්රධාන වශයෙන් විසර්ජන ක්‍රියාවලිය මත රඳා පවතින අතර අඩු උෂ්ණත්වය ලිතියම් නිෂ්පාදනවල ආයු කාලය කෙරෙහි වැඩි බලපෑමක් ඇති කරන සාධකයකි. සාමාන්‍යයෙන්, අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක් යටතේ, බැටරියේ මතුපිට අදියර වෙනස් වීමකට භාජනය වන අතර එමඟින් මතුපිට ව්‍යුහයට හානි සිදු වේ, ධාරිතාව සහ සෛල ධාරිතාව අඩු වේ. ඉහළ උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ, සෛලය තුළ වායුව ජනනය වන අතර, එය තාප විසරණය වේගවත් කරනු ඇත; අඩු උෂ්ණත්වය යටතේ, නියමිත වේලාවට වායුව මුදා හැරිය නොහැක, බැටරි දියරයේ අදියර වෙනස් කිරීම වේගවත් කරයි; උෂ්ණත්වය අඩු වන තරමට වායුව ජනනය වන අතර බැටරි දියරයේ අදියර වෙනස් වීම මන්දගාමී වේ. එබැවින්, බැටරියේ අභ්යන්තර ද්රව්ය වෙනස් වීම අඩු උෂ්ණත්වය යටතේ වඩා දැඩි හා සංකීර්ණ වන අතර, බැටරි ද්රව්යය තුළ වායු සහ ඝන ද්රව්ය උත්පාදනය කිරීම පහසුය; ඒ අතරම, අඩු උෂ්ණත්වය කැතෝඩ ද්රව්ය සහ ඉලෙක්ට්රෝලය අතර අතුරු මුහුණතේ ආපසු හැරවිය නොහැකි රසායනික බන්ධන බිඳවැටීම වැනි විනාශකාරී ප්‍රතික්‍රියා මාලාවකට තුඩු දෙනු ඇත; එය ඉලෙක්ට්රෝලය ස්වයං-එකලස් කිරීම සහ චක්‍රීය ආයු කාලය අඩු කිරීමට ද හේතු වනු ඇත; ඉලෙක්ට්රෝලය වෙත ලිතියම් අයන ආරෝපණ මාරු කිරීමේ හැකියාව අඩු වනු ඇත; ආරෝපණ සහ විසර්ජන ක්‍රියාවලිය ලිතියම් අයන ආරෝපණ මාරු කිරීමේදී ධ්‍රැවීකරණ සංසිද්ධිය, බැටරි ධාරිතාව ක්ෂය වීම සහ අභ්යන්තර ආතතිය මුදා හැරීම වැනි දාම ප්‍රතික්‍රියා මාලාවක් ඇති කරයි, එය ලිතියම් අයන බැටරි වල චක්ර ආයු කාලය සහ ශක්ති ඝනත්වය සහ අනෙකුත් ක්‍රියාකාරකම් කෙරෙහි බලපායි. අඩු උෂ්ණත්වයකදී උෂ්ණත්වය අඩු වන තරමට, බැටරි මතුපිට ඇති රෙඩොක්ස් ප්‍රතික්‍රියාව, තාප විසරණය, සෛලය තුළ අදියර වෙනස් වීම සහ සම්පූර්ණ විනාශය වැනි විවිධ විනාශකාරී ප්‍රතික්‍රියා වඩාත් තීව්‍ර හා සංකීර්ණ වීම නිසා ඉලෙක්ට්රෝලය වැනි දාම ප්‍රතික්‍රියා මාලාවක් ඇති කරයි. ස්වයං-එකලස් කිරීම, ප්‍රතික්‍රියා වේගය මන්දගාමී වන තරමට, බැටරි ධාරිතාව ක්ෂය වීම වඩාත් බරපතල වන අතර, ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී ලිතියම් අයන ආරෝපණ සංක්‍රමණ හැකියාව දුර්වල වේ.
3, ලිතියම් බැටරි තාක්‍ෂණ පර්යේෂණ අපේක්ෂාවන්හි ප්රගතිය පිළිබඳ අඩු උෂ්ණත්වය
අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයකදී, බැටරියේ ආරක්ෂාව, චක්රයේ ආයු කාලය සහ සෛල උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවය බලපානු ඇති අතර, ලිතියම් බැටරිවල ආයු කාලය මත අඩු උෂ්ණත්වයේ බලපෑම නොසලකා හැරිය නොහැකිය. දැනට ප්‍රාචීරය, ඉලෙක්ට්රෝලය, ධන සහ සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්රව්ය සහ වෙනත් ක්‍රම භාවිතයෙන් අඩු උෂ්ණත්ව බල බැටරි තාක්‍ෂණ පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය යම් ප්රගතියක් ලබා ඇත. අනාගතයේ දී, අඩු-උෂ්ණත්ව ලිතියම් බැටරි තාක්ෂණය දියුණු කිරීම පහත සඳහන් අංශ වලින් වැඩිදියුණු කළ යුතුය: (1) ඉහළ ශක්ති ඝනත්වය, දිගු ආයු කාලය, අඩු දුර්වල වීම, කුඩා ප්රමාණය සහ අඩු උෂ්ණත්වයේ අඩු පිරිවැය සහිත ලිතියම් බැටරි ද්රව්ය පද්ධතිය සංවර්ධනය කිරීම. ; (2) ව්‍යුහාත්මක සැලසුම් සහ ද්රව්ය සකස් කිරීමේ තාක්ෂණය හරහා බැටරි අභ්යන්තර ප්‍රතිරෝධ පාලනය අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු කිරීම; (3) ඉහළ ධාරිතාවකින් යුත්, අඩු වියදම් ලිතියම් බැටරි පද්ධතියක් සංවර්ධනය කිරීමේදී, ඉලෙක්ට්රෝලය ආකලන, ලිතියම් අයන සහ ඇනෝඩ සහ කැතෝඩ අතුරුමුහුණත සහ අභ්යන්තර ක්‍රියාකාරී ද්රව්ය සහ අනෙකුත් ප්රධාන සාධක කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ යුතුය; (4) බැටරි චක්ර ක්‍රියාකාරිත්වය (ආරෝපණ සහ විසර්ජන නිශ්චිත ශක්තිය), අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක බැටරියේ තාප ස්ථායීතාවය, අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයක ලිතියම් බැටරි වල ආරක්ෂාව සහ අනෙකුත් බැටරි තාක්‍ෂණ සංවර්ධන දිශාව වැඩි දියුණු කිරීම; (5) අඩු උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් තුළ ඉහළ ආරක්ෂිත කාර්ය සාධනය, අධික පිරිවැය සහ අඩු වියදම් බලශක්ති බැටරි පද්ධති විසඳුම් සංවර්ධනය කිරීම; (6) අඩු උෂ්ණත්ව බැටරි ආශ්‍රිත නිෂ්පාදන සංවර්ධනය කිරීම සහ ඒවායේ යෙදුම ප්‍රවර්ධනය කිරීම; (7) ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත අඩු-උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන බැටරි ද්රව්ය සහ උපාංග තාක්ෂණය දියුණු කිරීම.
ඇත්ත වශයෙන්ම, ඉහත පර්යේෂණ උපදෙස් වලට අමතරව, අඩු උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ බැටරි කාර්ය සාධනය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීම, අඩු උෂ්ණත්ව බැටරිවල ශක්ති ඝනත්වය වැඩි දියුණු කිරීම, අඩු උෂ්ණත්ව පරිසරයන් තුළ බැටරි පිරිහීම අඩු කිරීම, බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම සහ වෙනත් පර්යේෂණ සඳහා බොහෝ පර්යේෂණ උපදෙස් ද ඇත. ප්රගතිය; නමුත් වඩා වැදගත් ප්‍රශ්නය වන්නේ අඩු උෂ්ණත්ව තත්ත්ව යටතේ ඉහළ කාර්ය සාධනයක්, ඉහළ ආරක්‍ෂාවක්, අඩු මිලක්, ඉහළ පරාසයක්, දිගු ආයු කාලයක් සහ අඩු වියදම් බැටරි වාණිජකරණයක් ලබා ගන්නේ කෙසේද යන්නයි. වර්තමානය පර්යේෂණය මඟින් ගැටලුව බිඳ දැමීම සහ විසඳීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ යුතුය.
පසු කාලය: නොවැම්බර්-22-2022