低溫對于鋰電池有哪些影響你知道嗎?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-05-16 09:53
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能量密度
鋰電池容量的單位一般為“mAh”(毫安時)或“Ah”(安時),在使用時又有額定容量和實際容量的區(qū)別。能量密度,指的是單位體積或單位重量的電池,能夠存儲和釋放的電量,其單位有兩種:Wh/kg,Wh/L,分別代表重量比能量和體積比能量。在應用的時候,能量密度這個指標比容量更具有指標意義。容量不夠,做大一點即可,而能量密度的提高則需要技術的進步。
鋰電池的發(fā)展在經(jīng)歷一個快速期后,近些年進入一個緩慢增長期。例如三星每年平均提高6.5%的能量密度,遠遠落后于半導體產(chǎn)業(yè)的摩爾定律:
鋰離子電池能量密度很大,而手機的電池又是里面能量密度最大的類型Li-Cobalt:
鋰電池的使用條件
如此高能量密度的鋰電池,它的使用要非常小心。稍有不慎,輕則影響壽命,重則可能爆炸起火,例如三星的電池門。在所有的使用條件中,電壓和溫度是兩個最重要的相關條件,如下圖:
橫軸是電壓,縱軸是溫度,可以看到在這個象限中,大片標明了各種可怕后果的紅色不宜警告中,只有中間短短一小塊安全區(qū)域。它才是鋰電池的舒適區(qū),脫離它都會造成風險:
高電壓和低電壓:
鋰離子電池的電壓,有開路電壓和工作電壓,這里不再細述。開路電壓通常被定義為3.7V,但是全新的電池充飽后,能夠達到4.2V;鋰電池在達到3.4V后就可以說沒電了,實際上3.0V才真正被稱作完全沒電。鋰電池的放點曲線圖:
高于4.2V和低于3.4V都會對鋰電池壽命產(chǎn)生影響。高于4.2V被稱為過充,會對電池壽命產(chǎn)生不可逆影響,嚴重的會造成thermal runaway(熱失控),可能引起漲泡、漏液、起火爆炸等。
鋰離子電池的壽命分為循環(huán)壽命和日歷壽命兩個參數(shù)。日歷壽命運算復雜和應用場景關聯(lián)緊密,故一般使用循環(huán)壽命(Cycle Life),以次數(shù)為單位,表征電池可以循環(huán)充放電的次數(shù)?,F(xiàn)在一般的電池循環(huán)壽命是數(shù)百次不等。國標300次。
低于2.0V被成為過放,會嚴重影響電池壽命。
高低溫度:
高溫和低溫都會影響電池壽命,如圖:
低溫造成電池單元Cell電解液凝滯內(nèi)阻降低,并可能在陰極形成鋰凝結,不可逆的影響電池壽命。高溫則可能引發(fā)爆炸等thermal runaway。十分危險。
















