低溫對鋰電池放電容量的影響

容量是鋰電池最重要的參數(shù)之一，它的大小隨著溫度變化。磷酸鐵鋰電池，充電終止電壓為3.65±0.05Ｖ，放電終止電壓為２±0.05Ｖ，兩條曲線，是電池分別按照0.1C和0.3C在不同溫度下進行放電，得到的溫度容量曲線。非常明顯的，容量隨著溫度的升高逐漸上升-20℃的容量只相當于15℃容量的60％左右。除了容量，隨著溫度降低的還有電池開路電壓。我們都知道，電池中包含能量是容量與端電壓的乘積，當兩個乘數(shù)都下降時，電池內(nèi)的能量一定是兩者下降效果的疊加。

低溫下正極材料活性降低，使得能夠發(fā)生移動帶來放電電流的鋰離子數(shù)量下降，是容量下降的根本原因。

 

低溫對鋰電池壽命的影響

鋰離子電池的老化不僅取決于時間或循環(huán)次數(shù)，還取決于操作條件，即應力因素。深入分析包括溫度，充放電率，DOD和平均SOC在內(nèi)的決定性應力因素的影響是延長鋰離子電池壽命并確保其性能可靠性的先決條件。

 

溫度對鋰離子電池的循環(huán)老化速率有很大的影響。較低的溫度，由于強化的鋰單質(zhì)電鍍而降低循環(huán)壽命；過高的溫度，由于Arrhenius驅(qū)動的老化反應，而縮短電池壽命；因此鋰電池只有在適當?shù)臏囟认虏拍塬@得最佳循環(huán)壽命。W aldmann7進行了一次綜合實驗覆蓋溫度范圍從- 20℃至70℃，發(fā)現(xiàn)25℃是LixNi1/3Mn1/3Co1/3O2/LiyMn2O4混合陰極和石墨/碳陽極的18650型獲得最長電池循環(huán)壽命的最佳工作溫度。如其他研究工作所示，最佳循環(huán)溫度可能不是25℃。電池的類型多種多樣，最佳循環(huán)溫度也不盡相同。Schuster等人研究獲得的最佳溫度在35℃，而Bauer等檢測到最佳溫度是約17℃。溫度高于最佳循環(huán)溫度，加速固體電解質(zhì)界面（SEI）的形成，帶來快速的容量衰減和阻抗升高。在充電過程結束時較低的溫度有利于負極表面鍍鋰的形成。