Dab tsi yog cov ntsiab lus tseem ceeb cuam tshuam rau lub voj voog lub neej ntawm Lithium roj teeb?

Nrog rau kev siv dav dav ntawm cov tsheb tshiab, lub zog cia lub zog, thiab cov khoom siv hluav taws xob nqa tau, cov roj teeb lithium tau dhau los ua ib qho tseem ceeb hauv peb lub neej. Qhov taw qhia tseem ceeb uas txiav txim siab "ntau" thiab "lifespan" ntawm cov khoom no -lithium roj teeb lub voj voog lub neej- tau maj mam ua kom pom tseeb. Lub voj voog lub neej ntawm lub roj teeb lithium yog hais txog tus lej ntawm lub voj voog uas lub roj teeb tau dhau los ntawm ib qho kev them nqi tshwj xeeb-tso tawm txoj cai kom txog thaum nws lub peev xwm siv tau mus txog 80% ntawm nws qhov pib muaj peev xwm.

Qhov ntsuas no tsis tsuas yog cuam tshuam ncaj qha rau cov neeg siv khoom cov kev paub dhau los thiab cov nqi khiav lag luam tab sis tseem muaj kev txiav txim siab rau kev siv thev naus laus zis thiab cov khoom tsim ntawm lub zog tshiab. Niaj hnub no, Roj Teeb Pioneer yuav ua tiav kev txheeb xyuas cov laj thawj hauv qab ntawm lithium roj teeb lub voj voog lub neej los ntawm peb qhov loj: cuam tshuam rau yam, kev twv ua ntej, thiab cov tswv yim siv tau, siv cov lus yooj yim los pab koj nkag siab txog cov thev naus laus zis no!

Lub voj voog lub neej ntawm lub roj teeb lithium tsis yog tus nqi ruaj khov tab sis yog cuam tshuam los ntawm kev sib xyaw ua ke, suav nrog cov khoom siv sab hauv, ib puag ncig siv sab nraud, thiab kev ua haujlwm. Txhua yam ua tau zoo li cov nyhuv domino, cuam tshuam rau tag nrho cov roj teeb thiab cuam tshuam ncaj qha rau nws qhov degradation tus nqi.

1. Cov khoom siv sab hauv: Lub roj teeb "Inherent Genes," txiav txim siab qhov kev txwv siab ntawm kev degradation

Internal qauv ntawm lithium roj teeb yog complex. Cov ntaub ntawv tseem ceeb xws li cov ntaub ntawv zoo thiab tsis zoo electrode active khoom, binders, conductive agents, tam sim no collectors, separators, thiab electrolytes undergo irreversible aging thiab degradation thaum lub sij hawm ntev - lub sij hawm cycling, uas yog lub hauv paus ntsiab lus vim li cas rau roj teeb muaj peev xwm lwj.

Rau cov ntaub ntawv zoo electrode, noj lithium hlau phosphate ua piv txwv, ntev - lub sij hawm cycling ua rau "lattice distortion" (ib lub sij hawm kev lag luam hais txog kev puas tsuaj ntawm cov qauv siv lead ua), ua rau txo qis hauv lithium- ion insertion/extraction efficiency. Raws li kev tshawb fawb los ntawm Li Yang pab neeg hauv * Lub Zog Cia Kev Tshawb Fawb thiab Tshuab * hauv xyoo 2023, tom qab 6000 lub voj voog, qhov tsis zoo electrode ntim ntawm lithium hlau phosphate roj teeb nthuav tawm los ntawm 18%, thiab SEI zaj duab xis (cov khoom siv electrolyte interface zaj duab xis, ib qho tseem ceeb tiv thaiv zaj duab xis rau qhov tsis zoo electrode ntawm lithium roj teeb) ncaj qha ua rau lub sij hawm poob. Tsis tas li ntawd, electrolyte decomposition, cais kev laus thiab kev puas tsuaj, thiab cov khoom siv tam sim no tuaj yeem ua kom cov roj teeb ua haujlwm tsis zoo los ntawm cov kev xav sib txawv, sib sau ua ke txiav txim siab "qhov txwv sab sauv" ntawm lub roj teeb lub neej.

2. Them nqi / Discharge Cycle: Tau txais kev siv cwj pwm, ncaj qha nrawm lossis qeeb degradation

Yog tias cov ntaub ntawv yog "cov noob caj noob ces," ces lub voj voog / kev tso tawm yog "tus cwj pwm tau txais" cuam tshuam rau lub roj teeb lub neej, suav nrog peb qhov tseem ceeb: kev them nqi / kev tso tawm, tus nqi / tus nqi tawm, thiab kev txiav tawm, txhua qhov kev txhawb nqa los ntawm cov pov thawj pom tseeb.

Txoj kev xav "kev them nyiaj zoo tshaj plaws" kev xav tau los ntawm Asmeskas kws tshawb fawb Maas muab cov lus qhia tseem ceeb rau kev xaiv txoj kev them nyiaj. Qhov kev xav no hais tias qhov zoo tshaj plaws them tam sim no ntawm lub roj teeb maj mam txo qis thaum lub sij hawm them nyiaj nce, raws li tau hais los ntawm cov mis kuv=I₀e⁻ᵅᵗ (qhov twg kuv yog qhov txaus them tam sim no, I₀ yog qhov pib siab tshaj tam sim no, t yog lub sijhawm them, thiab yog qhov degradation tas li). Them nyob rau hauv cheeb tsam hauv qab no nkhaus txo cov roj teeb puas. Tshaj qhov ntau yam nrog cov them tam sim no exacerbates roj teeb polarization, txo cov nqi them nqi thiab ua rau muaj roj evolution loj, yog li shortening roj teeb lub neej.

ACEY-BCT506-512Hroj teeb charge discharge test khoomsiv cov cuab yeej siv hluav taws xob niaj hnub saib xyuas thiab tswj cov khoom siv tsis siv phau ntawv ua haujlwm los saib xyuas qhov tiag -lub sijhawm voltage, tam sim no, muaj peev xwm, lub zog, tsim lub xeev thiab lwm yam tsis muaj kev faib roj teeb hauv lub sijhawm, kuaj xyuas thiab kho qhov tsis raug, sau thiab txheeb xyuas cov ntaub ntawv cuam tshuam, txhawm rau paub txog qhov tsis muaj kev saib xyuas thiab kev ua haujlwm hauv cov txheej txheem tsim.

Raws li qhov kev xav no, kev them nyiaj sib txawv muaj qhov zoo thiab qhov tsis zoo: kev them nyiaj tam sim no tsis tu ncua, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau theem tom ntej, tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv ntau dhau tam sim no thiab sab hauv; tsis tu ncua voltage them, nrog nws pib siab tam sim no ncov, ncaj qha puas lub roj teeb. Tsis tu ncua tam sim no / tsis tu ncua voltage charging thiab stepped tas li tam sim no charging txoj kev kov yeej cov teeb meem no thiab tau dhau los ua txoj hauv kev them nyiaj tseem ceeb. Thaum thim rov qab pulse charging tuaj yeem tshem tawm polarization, nws muaj kev cuam tshuam tsis zoo rau lub roj teeb lub neej thiab tseem tsis tau siv dav.

Tus nqi them / tso tawm thiab kev txiav tawm yog qhov tseem ceeb sib npaug. Kev tso tawm ntau dua ua rau muaj peev xwm poob sai: tom qab 300 lub voj voog ntawm 0.5C, 1C, thiab 2C tus nqi, qhov peev xwm poob yog 10.5%, 14.2%, thiab 18.8%, feem. Qhov no yog vim hais tias siab - tus nqi them thiab tso tawm ua rau lithium{10}} ion diffusion mus lag tom qab, ua rau kom muaj zog polarization thiab nrawm rau kev puas tsuaj ntawm cov khoom siv electrode thiab thickening ntawm SEI zaj duab xis. Kev them nyiaj txiav tawm - tawm qhov hluav taws xob yog qhov tseem ceeb: nce qhov kev txiav tawm - tawm qhov hluav taws xob ntawm lithium cobalt oxide roj teeb ntawm 4.2V rau 4.9V (K. Maher li al., 2024 * Suav Phau Ntawv Xov Xwm ntawm Electrochemistry *) ua rau "theem hloov pauv" hauv cov qauv siv hluav taws xob ncaj qha ib txo lub voj voog lub neej ntau dua 50%.

3. Kub: Ib qho tseem ceeb ntawm kev hloov pauv ib puag ncig; ob qho tib si siab thiab qis kub ua rau cov roj teeb puas.

Kub: 2024 * Daim ntawv dawb ntawm lub voj voog lub neej ntawm cov roj teeb hluav taws xob * los ntawm Lub Tsev Haujlwm ntawm Physics, Suav Academy ntawm Kev Tshawb Fawb, qhia tias qhov kev ua haujlwm zoo tshaj plaws rau cov roj teeb lithium yog 25 ± 5 degree. Tshaj 50 degree, SEI zaj duab xis decomposes peb zaug sai dua; qis dua -10 degree, cov electrolyte ionic conductivity txo los ntawm 80%, ua rau txo qis hauv roj teeb muaj peev xwm.

Consistency: (2023, *Journal of Automotive Engineering*) cov kev ntsuam xyuas qhia tau hais tias cov roj teeb uas muaj ib zaug xwb -cell lifespan ntawm 1200 cycles tsuas ua tiav 191 cycles tom qab tau sib sau ua ke rau hauv ib lub roj teeb pob -qhov no yog qhov "tsis muaj zog txuas" cuam tshuam hauv cov roj teeb pob, qhov twg ib lub roj teeb tag nrho.

Lithium-Ion roj teeb lub voj voog kev ntsuas lub neej feem ntau siv sijhawm ntau lub hlis lossis ntau xyoo, ua rau cov nqi siab heev thiab ua tsis tau raws li qhov xav tau sai ntawm kev tsim khoom, kev tshuaj xyuas zoo, thiab kev saib xyuas. Yog li ntawd, tsim kom muaj kev kwv yees lub neej ua qauv tau dhau los ua ib qho kev tshawb fawb kub hauv kev lag luam. Tam sim no, cov txheej txheem kev twv ua ntej tseem tuaj yeem muab faib ua peb pawg raws li cov ntaub ntawv xov xwm, txhua tus muaj nws tus kheej qhov zoo, qhov tsis zoo, thiab cov xwm txheej siv tau.

ACEY lub zog-txuagroj teeb lub voj voog lub neej testeryog tsim los rau ntau yam kev ntsuam xyuas kev laus ntawm cov roj teeb pob, haum rau ntau hom xws li ternary, lithium hlau phosphate, lead-acid, nickel-hlau hydride, thiab nickel{2}}cadmium. Cov khoom siv yog qhov zoo tagnrho rau cov tuam txhab lag luam roj teeb los kuaj cov roj teeb modules thaum lub sijhawm tsim khoom, nrog rau kev them nyiaj tam sim no thiab kev tshem tawm hauv EV / HEV lub zog roj teeb. Nws kuj tseem siv tau rau siab - tam sim no kev them nqi thiab kev tso tawm, kev ntsuas roj teeb, thiab kev saib xyuas txhua hnub ntawm cov roj teeb modules hauv cov chaw tsim khoom roj teeb thiab chaw them nqi.

1. Kev Txiav Txim Raws li Cov Txheej Txheem Kev Txhim Kho Kev Muaj Peev Xwm:Nkag siab txog Internal Essence, High Accuracy but High Barrier to Entry

Lub hauv paus ntawm txoj kev no yog kev nkag siab tob txog cov tshuaj tiv thaiv physicochemical hauv lub roj teeb. Los ntawm kev tsim cov qauv lej los piav txog cov txheej txheem tseem ceeb xws li kev ua haujlwm lithium poob, SEI zaj duab xis loj hlob, thiab cov khoom siv hluav taws xob theem hloov, roj teeb lub neej tuaj yeem kwv yees.

2. Kev twv ua ntej raws li cov yam ntxwv tsis zoo:Ntsuas qhov yooj yim thiab raug los ntawm cov teeb liab sab nraud

Txoj kev no tsis tas yuav tsum muaj nyob rau hauv - kev tshawb nrhiav qhov tob ntawm cov txheej txheem sab hauv tab sis siv cov kev hloov pauv ntawm cov yam ntxwv uas tau saib xyuas thaum lub sij hawm roj teeb aging rau indirect infer roj teeb lub voj voog lub neej. Tam sim no, feem ntau siv cov yam ntxwv parameter yog electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) tuaj yeem cuam tshuam lub xeev impedance ntawm lub roj teeb kom ntxaws thiab muaj qhov tseeb ntawm kev kwv yees siab. Txawm li cas los xij, cov cuab yeej kuaj tau raug cuam tshuam rau sab nraud, thiab kev tsom xam spectral xav tau kev paub tshwj xeeb. Hauv qhov sib piv, kev ntsuas pulse impedance yog yooj yim rau kev khiav lag luam thiab sai dua, ua rau nws tsim nyog rau online tiag tiag - lub sij hawm saib xyuas thiab qhia dav dav daim ntawv thov kev cia siab nyob rau hauv roj teeb tswj systems (BMS) rau lub zog tshiab tsheb.

Lub ntsiab kom zoo dua ntawm txoj kev no yog tias nws sib npaug qhov tseeb thiab yooj yim, tsis tas yuav tsum muaj kev tshuaj xyuas kev siv tshuab, ua rau nws tsim nyog rau kev siv engineering. Txawm li cas los xij, nws qhov tsis zoo suav nrog qhov yuav tsum tau muaj kev sim dav dav ntawm kev sib raug zoo ntawm cov yam ntxwv tsis zoo thiab kev ua neej nyob, qhov sib txawv ntawm cov qauv ntawm cov roj teeb sib txawv, thiab chav rau kev txhim kho hauv nws cov universality.

3. Cov ntaub ntawv-kev twv ua ntej:Kev cia siab rau cov qauv ntaub ntawv loj, yooj yim thiab siv tau tab sis txwv los ntawm cov ntaub ntawv

Txoj kev no tsis koom nrog cov txheej txheem sab hauv ntawm lub roj teeb. Hloov chaw, nws sau ntau cov ntaub ntawv ntsuas roj teeb thiab siv tshuab kev kawm, kev txheeb xyuas kev txheeb xyuas, thiab lwm yam algorithms rau kuv cov qauv thiab cov qauv hauv cov ntaub ntawv los tsim cov qauv kev kwv yees. Tam sim no, cov qauv tseem ceeb suav nrog lub sijhawm ua qauv (xws li AR qauv), cov khoom siv hluav taws xob tsis zoo (ANN), thiab cov tshuab vector sib txuas (RVM). Tus qauv AR (Analog-Regression) yog cov qauv kab uas cuam tshuam txog lub xeev tam sim no raws li cov ntaub ntawv keeb kwm. Txawm li cas los xij, lub roj teeb muaj peev xwm degradation nthuav tawm qhov tsis yog -linear kev sib raug zoo nrog tus lej ntawm lub voj voog. Yog li ntawd, Luo et al. thov kom muaj kev txhim kho uas tsis yog- tus qauv AR linear los ntawm kev qhia txog qhov ua kom nrawm nrawm, txhim kho qhov tseeb ntawm kev twv ua ntej.

Artificial Neural Networks (ANNs) yog cov qauv uas tsis yog -linear, uas muaj ntau yam neurons. Lawv tuaj yeem tswj cov kev sib raug zoo uas muaj ntau yam sib txawv thiab muaj zog sib txuas, ua rau lawv zoo - haum rau kev daws qhov tsis paub tseeb hauv kev twv ua haujlwm roj teeb. Relevance Vector Machines (RVMs) belongs rau cov ntaub ntawv regression tsom xam txoj kev. Lawv tuaj yeem tswj hwm kev ua haujlwm tsis zoo thiab tsis zoo los ntawm kev kho qhov tsis sib xws thiab muab cov txiaj ntsig kev kwv yees kwv yees, muab kev yooj yim dua thiab kev ntseeg siab.

Qhov zoo ntawm txoj kev no yog nws txoj kev simplicity thiab dav siv tau. Nws tsis xav tau nyob rau hauv - qhov tob kev paub ntawm lub roj teeb lub hauv paus qauv; tus qauv tuaj yeem tsim nrog cov ntaub ntawv keeb kwm txaus. Txawm li cas los xij, nws qhov tsis zoo kuj tseem pom tseeb: qhov kev twv ua ntej tshwm sim hnyav heev nyob ntawm cov ntaub ntawv zoo thiab kev pab them nqi. Yog tias cov ntaub ntawv tsis ncaj ncees lossis tsis suav nrog cov haujlwm tseem ceeb, cov txiaj ntsig kev twv yuav muaj qhov yuam kev loj thiab tsis tuaj yeem piav qhia lub hauv paus ua rau kev ua neej tsis zoo.

Kev paub txog cov tswv yim hauv qab no tuaj yeem ua rau txo qis qis ntawm lithium roj teeb, ua rau lawv ruaj khov dua:

• Kev tswj qhov kub thiab txias yog qhov tseem ceeb:Tsis txhob raug lub roj teeb ntev ntev rau qhov kub siab tshaj 50 degree. Nyob rau lub caij ntuj sov, tsis txhob tshav ntuj ncaj qha rau lub tsheb tshiab, thiab xyuas kom muaj cua sov kom zoo rau cov khoom siv hluav taws xob. Thaum lub caij ntuj no, tsis txhob ua haujlwm ntev ntawm lub roj teeb hauv qab -10 degree; preheating yog pom zoo ua ntej siv.

• Yooj yim them thiab tso tawm:Siv cov txheej txheem them nyiaj yooj yim xws li qhov tam sim no / qhov hluav taws xob tsis tu ncua lossis nce mus tas li tam sim no them thaum twg ua tau, zam kev siab - tus nqi them ceev thiab tawm. Hauv kev siv txhua hnub, tsis txhob tso lub roj teeb tag nrho (sib sib zog nqus tawm) lossis khaws cia kom them tag nrho rau lub sijhawm ntev. Kev tuav lub roj teeb theem ntawm 20% thiab 80% yog qhov tsim nyog rau kev siv roj teeb ntev dua.

• Xaiv - cov roj teeb zoo:Thaum yuav cov khoom siv hluav taws xob tshiab, ua ntej cov khoom lag luam los ntawm cov npe nrov nrog ib qho zoo -cell sib xws thiab tsim nyog cov cua kub dissipation tsim, xws li CATL thiab EVE Zog, kom txo tau cov roj teeb degradation los ntawm qhov chaw.

Tom qab lub voj voog lub neej ntawm lithium roj teeb muaj kev sib koom ua ke ntawm cov ntaub ntawv science, electrochemistry, thermal tswj, thiab systems engineering. Kev nkag siab txog cov yam ntxwv cuam tshuam pab peb zoo dua siv cov khoom siv roj teeb lithium; mastering txoj kev kwv yees tuaj yeem txhawb kev hloov kho thev naus laus zis hauv kev lag luam.

Txawm hais tias nws yog qhov teeb meem ntawm ntau yam kev puas tsuaj uas cov neeg siv khoom ib txwm txhawj xeeb txog, lossis kev ua haujlwm thev naus laus zis los ntawm cov kws tshaj lij kev lag luam, lub neej voj voog ntawm lithium roj teeb yog lub ntsiab lus tseem ceeb uas tsis tuaj yeem zam.

Hu rau tam sim no