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    发表时间/2022-01-14
  • 耐高温锂电池在低温环境容量会急剧缩减吗

    耐高温锂电池和耐低温锂电池是有区别的,一个是针对高温环境定制的电池一个是针对低温环境下的电池,功能也各不相同,如果耐高温锂电池到低温换环境下会跟普通锂电池一样缩减容量会失去应有使用价值,所以针对特殊环境要使用对应的锂电池。  


    锂电池在低温环境下的使用受到限制,除了放电容量严重下降外,锂电池在低温下无法充电。低温充电时,锂离子在电池石墨电极上的嵌入和镀锂反应并存,相互竞争。低温下,锂离子在石墨中的扩散受到抑制,电解液电导率降低,导致插层率降低,石墨表面更容易发生镀锂反应。锂离子电池低温寿命下降的主要原因是内阻增大和锂离子析出引起的容量衰减。


      在低温下,锂电池的性能严重退化,在锂离子电池的充放电过程中会发生一些副反应。这些副反应主要是锂离子与电解液之间的不可逆反应,会导致锂电池容量下降,电池性能进一步恶化。


      制约锂电池低温性能的因素


      在低温环境下,电解液的粘度增加甚至部分固化,导致锂离子电池的电导率下降。


      低温环境下电解液、阴极和隔板之间的相容性变差。


      低温环境下,锂离子电池负极析出锂严重,析出的锂与电解液发生反应,其产物的沉积导致固体电解质界面(SEI)厚度增加。


      低温环境下,锂离子电池在活性材料中的扩散体系减小,电荷转移阻抗(Rct)显著增大。


      目前,磷酸铁锂电池是电动汽车中应用最广泛的电池。这种电池安全性高,电池寿命长。然而,磷酸铁锂有一个致命的缺陷,它的低温性能比其他技术系统中的电池稍差。低温影响磷酸铁锂,电解质和粘合剂的阳极和阴极。


      在低温的影响下,锂在石墨中的嵌入速度降低,容易在负极表面析出金属锂。如果金属锂在充电后由于储存时间不足而投入使用,金属锂不能全部再次嵌入石墨中,部分金属锂继续存在于负极表面,很可能形成锂枝晶,从而影响电池的安全性。


      在低温下,电解液的粘度会增加,锂离子迁移阻抗也会增加。此外,在磷酸铁锂电池的生产过程中,胶粘剂也是一个关键因素,低温也会对胶粘剂的性能产生很大的影响。


      面对锂电池在低温下的有限使用,技术人员找到了充电预热的策略。虽然是权宜之计,但对提高锂电池的放电容量和长寿命有明显效果。