環(huán)境溫度是否會影響鋰電池的使用?
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-15 20:18
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環(huán)境溫度是否影響鋰電池的使用?鋰電池的使用環(huán)境對其循環(huán)壽命有著重要的影響。其中，環(huán)境溫度是非常重要的因素。環(huán)境溫度過低或過高都會影響鋰電池的循環(huán)壽命。在電力電池的應(yīng)用領(lǐng)域和對溫度影響很大的應(yīng)用環(huán)境中，需要對鋰電池進(jìn)行熱管理，以提高電池的使用效率。本文將分析環(huán)境溫度對鋰電池使用的影響。
鋰電池組。JPG
鋰電池組內(nèi)部溫度變化的原因
對于鋰電池，電池的內(nèi)熱產(chǎn)生反應(yīng)熱、極化熱和焦耳熱。鋰電池溫升的主要原因之一是電池內(nèi)阻引起的溫升。此外，由于加熱電池體的密集放置，中間區(qū)域的蓄熱必然較多，而邊緣區(qū)域的蓄熱較少，增加了鋰電池單體間的溫度不平衡。
鋰電池的溫度調(diào)節(jié)方法
●內(nèi)部規(guī)章
溫度傳感器放置在溫度變化最大的最具代表性的地方，特別是在最高溫度和最低溫度，以及在鋰電池蓄熱嚴(yán)重的中心。
●外部監(jiān)管
冷卻調(diào)節(jié):目前，考慮到鋰電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，大多采用結(jié)構(gòu)簡單的空氣冷卻方式。此外，考慮到散熱的均勻性，大多采用并聯(lián)通風(fēng)方式。
●加熱調(diào)節(jié):最簡單的加熱方式是在鋰電池組的頂部和底部加加熱板加熱。在每個鋰電池組周圍還纏繞著一根熱導(dǎo)線，或者在鋰電池組周圍纏繞著用于加熱的加熱膜。
低溫下鋰電池容量下降的主要原因
(1)電解質(zhì)電導(dǎo)率變差，膜的潤濕性和/或透過性變差，鋰離子遷移速率變慢，電極/電解質(zhì)界面的電荷轉(zhuǎn)移速率變慢等。
(2)此外，SEI膜的阻抗在低溫時會增大，這將減慢鋰離子通過電極/電解質(zhì)界面的速度。SEI膜阻抗增大的原因是鋰離子在低溫下容易從負(fù)極逃逸，難以嵌入。
(3)充電時，金屬鋰會出現(xiàn)并與電解液發(fā)生反應(yīng)，形成新的SEI膜覆蓋原有的SEI膜，增加電池阻抗，導(dǎo)致電池容量下降。
低溫會影響鋰電池的性能
▲低溫影響充放電性能
隨著溫度的降低，鋰電池的平均放電電壓和放電容量下降，特別是在-20℃時，鋰電池的放電容量和放電平均電壓迅速下降。
▲低溫對循環(huán)性能的影響
電池容量在-10℃環(huán)境下迅速衰減。經(jīng)過100次循環(huán)后，僅剩下59mAh/g容量，容量衰減47.8%。電池將在室溫下低溫充放電，在調(diào)查期間容量將恢復(fù)。其容量恢復(fù)到70.8mAh/g，容量損失68%。因此，電池的低溫循環(huán)對電池容量的恢復(fù)有很大的影響。
▲低溫對安全性能的影響
鋰電池充電是鋰離子從正極移出，通過電解液轉(zhuǎn)移到正極材料的過程。鋰離子被聚合到負(fù)極上，一個鋰離子被六個碳原子捕獲。在低溫下，化學(xué)反應(yīng)活性降低，鋰離子遷移減慢。鋰離子的負(fù)表面尚未嵌入到負(fù)極,但是已經(jīng)減少到鋰金屬,和沉淀-表面形成鋰樹突,這很容易刺破膜,導(dǎo)致電池短路,從而損害電池,造成安全事故。
最后,小編提醒你,鋰電池組在冬天最好不要,因?yàn)榈蜏?負(fù)極嵌套鋰離子將產(chǎn)生離子結(jié)晶,直接刺穿隔膜,通常導(dǎo)致一個小短路影響生活和性能,嚴(yán)重的直接爆炸。因此，一些人抱怨說
