為何鐵鋰電池充電比放電更需要溫度？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-15 12:03
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為何鐵鋰電池充電比放電更需要溫度?
許多企業(yè)的鋰電池產(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(wú)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(guò)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(guò)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，鐵鋰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(guò)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(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電，并在充電后對(duì)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。
業(yè)內(nèi)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)對(duì)鐵鋰電池耐低溫性能的探索和攻關(guān)，多著眼于對(duì)現(xiàn)有正負(fù)極材料的工藝改進(jìn)，以及通過(guò)提高電池的局部環(huán)境溫度為電池在低溫下工作創(chuàng)造條件。
鐵鋰電池材料在走向納米化，材料的粒徑、電阻力、AB平面軸長(zhǎng)大小三方面會(huì)影響電池的低溫特性。從三種工藝生產(chǎn)的材料來(lái)看，層間距大的顆粒石墨，本體阻抗和離子遷移阻抗比較小;電解液方面，目前，存能電氣低溫磷酸鐵鋰電池已經(jīng)在內(nèi)蒙古、東北三省等地區(qū)大范圍推廣。
目前很多電池技術(shù)人員利用金屬絲通電生熱的原理，在電芯上加裝鎳箔片，鎳箔片通電產(chǎn)生熱量，使電池內(nèi)部溫度升高。達(dá)到一定溫度后，箔片會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)以保障電池安全。據(jù)了解，在-30℃的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的電池，30秒即能快速升溫至0℃以上，放電功率提高6倍以上，充電功率則提高10倍以上。
