鈦酸鋰電池的耐低溫性比較強(qiáng)嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-20 14:04
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鈦酸鋰電池有著材料上的優(yōu)勢，它在低溫下仍然可以實(shí)現(xiàn)快充，這種任性，其他材料電池很難學(xué)來。
許多企業(yè)的電池產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)低溫下正常放電，但在同樣的溫度下，實(shí)現(xiàn)正常充電就比較吃力，甚至無法充電，當(dāng)Li+嵌入石墨材料時(shí)，首先要去溶劑化，這個(gè)過程會(huì)消耗一定能量，阻礙了Li+擴(kuò)散到石墨內(nèi)部；相反，Li+在脫出石墨材料進(jìn)入到溶液中時(shí)，會(huì)有一個(gè)溶劑化過程，而溶劑化不消耗能量，Li+可以快速脫出石墨。因此，石墨材料的充電接受能力要明顯遜色于放電接受能力。
低溫環(huán)境下，電池充電有一定的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)殡S著溫度的降低，石墨負(fù)極的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)步一變差，充電過程中，負(fù)極的電化學(xué)極化明顯加劇，析出的金屬鋰容易形成鋰枝晶，穿破隔膜并導(dǎo)致正負(fù)極短路。
盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。當(dāng)電池必須在低溫下充電時(shí)，需要盡可能選擇小電流（即慢充）對鋰離子電池進(jìn)行充電，并在充電后對鋰離子電池進(jìn)行充分?jǐn)R置，從而保證負(fù)極析出的金屬鋰能夠與石墨反應(yīng)，重新嵌入到石墨負(fù)極內(nèi)部。
在寒冷的天氣外出時(shí)，盡量把手機(jī)的電量充足，并減少玩游戲、看電影、聽音樂等耗電程序的運(yùn)行。最好把手機(jī)放在口袋、背包等相對溫暖的地方，撥打、接聽電話可以使用耳機(jī)，盡量避免將手機(jī)直接暴露在冷空氣中。不要長時(shí)間在低溫環(huán)境下使用手機(jī)。從室外進(jìn)入室內(nèi)后，把手機(jī)放置一段時(shí)間，等水霧蒸發(fā)后再使用。
如果手機(jī)在低溫環(huán)境下使用時(shí)出現(xiàn)臨時(shí)故障，可以關(guān)機(jī)暫停使用，然后讓手機(jī)在溫度稍高的環(huán)境下適應(yīng)一會(huì)兒，情況會(huì)有所改善。
鋰離子電池的工作原理是內(nèi)部的電解質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)的變化，在正負(fù)極出現(xiàn)電勢差從而產(chǎn)生電流。在低溫環(huán)境下電解質(zhì)移動(dòng)得相當(dāng)慢，從而影響鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移活性，導(dǎo)致電池充放電性能下降。
簡單地說，在低溫環(huán)境下，并不是鋰電池真的沒電了，而是有電卻不能正常釋放出來。
有分析數(shù)據(jù)稱，普通的鋰電池在零攝氏度時(shí)，其容量會(huì)減少20%，當(dāng)達(dá)到零下10攝氏度時(shí)，容量可能只有一半左右。
大部分手機(jī)電池的正常工作區(qū)間都在0-35攝氏度之間，低于或高于這個(gè)溫度，都有可能失常。
低溫對鋰電池不好，如果再加上電量低，那傷害更是雪上加霜了，所以蘋果為了保護(hù)鋰電池，加入了“自我保護(hù)”機(jī)制——遇到“低溫+電量低”時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)并無法開機(jī)使用。
對此，我們看看蘋果官方給出的說明就知道了，iPhone的理想工作環(huán)境溫度為0℃-35℃。當(dāng)室溫降到一定溫度（-10℃左右）時(shí)，蘋果就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
目前，磷酸鐵鋰電池是應(yīng)用在電動(dòng)汽車上最多的電池，這種電池安全性高，單體壽命較長，但磷酸鐵鋰有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，他的低溫性能比其他技術(shù)體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響。比如，磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差，低溫環(huán)境下容易產(chǎn)生極化，從而降低電池容量；受低溫影響，石墨嵌鋰速度降低，容易在負(fù)極表面析出金屬鋰，如果充電后擱置時(shí)間不足而投入使用，金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內(nèi)部，部分金屬鋰持續(xù)存在負(fù)極的表面，極有可能形成鋰枝晶，影響電池安全；低溫下，電解液黏度會(huì)增加，鋰離子遷移阻抗也會(huì)隨之增大；此外，在磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝中，粘接劑也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，低溫對粘接劑的性能也會(huì)產(chǎn)生較大影響。
