電池對溫度的適應性如何
來源：寶鄂實業(yè)
2020-10-20 12:06
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鋰電池的充電溫度一般應該被約束在0～60℃。電池溫度過高會損壞電池并可能引起爆破；溫度過低雖不會造成安全方面的問題，但很難將電動汽車電池充溢。因為充電過程中，電池內(nèi)部將有一部分熱能產(chǎn)生，因此在大電流充電時，需要對電池進行溫度檢測，并在超越設定的充電溫度時停止充電以確保安全。
錳酸鋰電池的高溫循環(huán)功能相對較差，但低溫功能相對較好。磷酸鐵鋰電池的高溫功能要好，但低溫功能相對較差。在實際檢測或應用中，磷酸鐵鋰電池容量受溫度影響比較大，溫度不同2~3℃，容量可能會相差1%~2%，溫度越高，放出的容量越大，在電池分選時要嚴格控制環(huán)境溫度。
在一定范圍內(nèi)，跟著溫度的增加，鋰離子電池容量增加的比較明顯。如鎳氫電池在55℃的放電容量只有常溫容量的90%以上，而鋰離子電池55℃放電容量通常能夠超越常溫容量。圖3-19為磷酸鐵鋰電池在18～48℃放電容量不同（以20℃放電容量為基準）。
鋰離子電池在不同低溫下的放電容量曲線示意圖(這里用來表示一般的變化趨勢)。跟室溫20℃相比，低溫-20℃下容量衰減已經(jīng)比較明顯，到-30℃是容量損失更多，-40℃下容量連一半都不到了。
這里看一下影響低溫性能的因素。通過對比容量和電解液電導率關系(圖2)可以看到，溫度越低，電池電解液的電導率越低。當電導率下降之后，溶液傳導活性離子的能力就下降，表現(xiàn)為電池內(nèi)部反應的阻力就會增加(這個阻力在電化學里面用阻抗表示)，造成放電能力下降，即容量下降。更進一步，通過測量電池內(nèi)部各部分(正極、負極、電解液)阻抗可以看到各部分對電池阻抗的影響(圖3)。當溫度<-10℃左右，正極、負極(圖中以石墨為例)的界面阻抗快速增加，而電解液的阻抗大概在-20℃左右之后快速上升，這幾個阻抗綜合結(jié)果就表現(xiàn)為電池阻抗在<-10℃左右快速上升(圖中用Li-ion cell表示)。
法國著名電池公司Saft曾經(jīng)通過2Ah圓柱電池(正極材料NCM，使用PVdF粘結(jié)劑，負極材料碳，使用CMC/SBR粘結(jié)劑)研究了高溫對電池性能的的影響，對比了兩個電池在不同高溫下的情況：
· B2電池-首先在60℃循環(huán)2次，然后在85℃下循環(huán)
· B3電池- 首先在60℃循環(huán)2次，然后在120℃下循環(huán)
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