介紹制約鋰離子電池低溫性能的因素
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-14 22:51
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為什么鋰電池在冬天會(huì)失去壽命和容量?“為什么鋰電池在冬季的使用壽命比夏季短?”鋰離子電池在低溫運(yùn)行中存在容量低、衰減嚴(yán)重、循環(huán)性能差、鋰演化明顯、嵌鋰不平衡等問題。以下鋰電池廠家為您解答節(jié)電問題。
為什么鋰電池在冬天會(huì)失去壽命和容量?
鋰電池。JPG
在冬季，新能源汽車的行駛里程減少，這其實(shí)是一個(gè)正常的原因。因?yàn)殇囯姵睾苋菀资艿降蜏貤l件的影響。鋰電池在0-40度范圍內(nèi)不是很敏感。一旦超過這個(gè)溫度范圍，它的壽命和容量就會(huì)受到影響。
對(duì)于鋰電池，目前還沒有明確的理論來支持鋰電池在不同溫度下的內(nèi)阻、放電平臺(tái)、壽命和容量。相關(guān)計(jì)算公式和數(shù)學(xué)模型仍處于探索階段。鋰電池通常對(duì)0到40攝氏度的溫度不敏感。但是超過這個(gè)范圍，鋰離子電池就會(huì)失去壽命和容量。
鋰電池?zé)o法量化，因?yàn)樗鼈兲钴S，而且一致性是最大的問題。即使是相同的產(chǎn)品，相同的材料，相同的工藝也會(huì)有不同的性能。
經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，不同材料的鋰電池具有不同的低溫性能。到目前為止，溫度最高的磷酸鐵鋰在低溫下是最差的。在-10℃時(shí)，我們產(chǎn)品的釋放能力是最大釋放能力的89%。工業(yè)上應(yīng)相對(duì)較高，55℃時(shí)輸出能力可達(dá)95%，而低溫時(shí)的衰減仍相對(duì)較小。這仍然是一個(gè)需要測(cè)試的產(chǎn)品，我們都知道，普通生產(chǎn)線的質(zhì)量要比普通生產(chǎn)線的質(zhì)量高很多。
不同材料的鋰電池也有不同的耐低溫性能。如三元電池耐低溫性稍好，磷酸鐵鋰電池，其耐低溫性相對(duì)較差。汽車消費(fèi)者也會(huì)覺得鋰離子電池在冬季的使用壽命比夏季要短。尤其是在我國(guó)的北方，這種感覺更加明顯。例如，磷酸鐵鋰電池在-10c時(shí)釋放89%的電量。
鋰離子電池的工作原理是通過改變電池內(nèi)部的電解質(zhì)，在正極和負(fù)極之間產(chǎn)生電位差，從而產(chǎn)生電流。電解液在低溫下移動(dòng)非常緩慢，影響了鋰離子在正極和負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移活性，導(dǎo)致電池充放電性能下降。
制約鋰離子電池低溫性能的因素
●低溫下，鋰電池電解液粘度增大，甚至部分固化，導(dǎo)致鋰離子電池電導(dǎo)率下降。
●電解液、陰極、隔膜在低溫下的相容性變差。
●鋰在低溫環(huán)境下由鋰離子電池陰極嚴(yán)重析出，金屬鋰與電解液發(fā)生反應(yīng)析出，導(dǎo)致固電解質(zhì)界面(SEI)沉積厚度增加。
●低溫時(shí)，鋰離子電池在活性材料中的內(nèi)部擴(kuò)散系統(tǒng)減小，電荷轉(zhuǎn)移阻抗(Rct)明顯增大。
溫馨提示:在冬季和夏季氣溫差異較大，最好及時(shí)充電，否則會(huì)影響鋰電池的使用壽命。
低溫時(shí)，電解液的活性會(huì)降低，不利于鋰離子的傳輸，即影響電池的充放電能力，會(huì)降低電池的容量。一般來說，鋰離子電池使用的溫度范圍在-20-60℃，超過這個(gè)范圍，電池的性能就會(huì)受到影響。
