低溫時不能給鋰電池充電的理由是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2020-10-10 12:15
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鋰電池的工作原理為主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。由于鋰離子電池活性高，一致性也是一個問題，所以即使同一批次、同種材料、同種工藝的產(chǎn)品，性能也會有很大區(qū)別，我們就無法定一個標(biāo)準量。
對于鋰離子電池而言，不論是國標(biāo)還是企標(biāo)，對放電的下限溫度都有著嚴格的限制：不低于-20℃。而對于充電溫度而言，則不僅會像放電一樣規(guī)定最低溫度，甚至明確規(guī)定低溫下只能小倍率充電、且不能滿充（例如0~15度時只能0.2C充電，且上限電壓是4.0V）?，F(xiàn)在一般的動力鋰電池使用溫度范圍都可以控制在-20度-60度之間。只要在可控溫度范圍內(nèi)，充電是不會又安全問題的。另外，現(xiàn)在的電池出廠之前，或者在客戶審查之時都要做低溫和高溫充放電測試的，測試不合格的電池是不可以流入市場。
目前，鋰電池是應(yīng)用在電動汽車上最多的電池，這種電池安全性高，單體壽命較長，但有一個致命的缺點是：在低溫性能比其他技術(shù)體系的電池略差，低溫對鋰電池的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。
鋰電池在低溫充電時，鋰離子可能來不及嵌入石墨負極當(dāng)中，從而析出在負極表面形成金屬鋰枝晶，這一反應(yīng)會消耗電池中的可以反復(fù)充放電的鋰離子、并大幅降低電池容量，析出的金屬鋰枝晶也可能會刺穿隔膜，從而影響安全性能。
盡量避免鋰電池在低溫下充電。，當(dāng)電池必須在低溫下充電時，需求盡或許挑選小電流對鋰離子電池進行充電，并在充電后對鋰離子電池進行充沛放置，然后確保負極分出的金屬鋰能夠與石墨反應(yīng)，從頭嵌入到石墨負極內(nèi)部。
鋰電池低溫環(huán)境充電的影響
低溫下電池中的金屬鋰會產(chǎn)生沉積現(xiàn)象，不再和物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而發(fā)生電池內(nèi)部短路的情況。因為隨著溫度的降低，石墨負極的動力學(xué)與熱力學(xué)特性進步一變差，充電過程中，負極的電化學(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)致正負極短路。
電極的反應(yīng)率也下降，假設(shè)電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會上升，溫度也影響電解液的傳送速度溫度上升則加快，傳送溫度下降，傳送減慢，鋰電池充放電性能也會受到影響。
鋰電池所用的電解液作為有機液體，會在低溫下變粘稠甚至凝結(jié)，此時，導(dǎo)電的鋰鹽在里面的活動大大受到限制，這樣的話充電效率很低，從而會導(dǎo)致鋰電池在低溫下充電慢，充不滿，放電亦是如此。
隨著溫度的降低，鋰電池放電性能顯著下降，放電平臺明顯降低，放電容量明顯減?。划?dāng)溫度降至-30℃時，電池的放電容量為室溫放電容量的87.0%，放電平均電壓比室溫時降低了0.598V，而起存儲的能量僅為普通環(huán)境的70%左右。
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