鋰電池生產(chǎn)廠家告訴你低溫時(shí)為什么不能給鋰電池充電

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-12-05 16:54  瀏覽量：次

　　鋰電池生產(chǎn)廠家告訴你低溫時(shí)為什么不能給鋰電池充電？在所有的環(huán)境因素中，溫度對(duì)電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。低溫下電解液的粘度降低、導(dǎo)電性下降、活性物質(zhì)的活性也會(huì)降低，鋰電池在低溫下充電會(huì)造成什么影響？下面由鋰電池生產(chǎn)廠家為你解析！

　　鋰電池生產(chǎn)廠家告訴你低溫時(shí)為什么不能給鋰電池充電

　　目前，鋰電池是應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)上最多的電池，這種電池安全性高，單體壽命較長(zhǎng)，但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)是：在低溫性能比其他技術(shù)體系的電池略差，低溫對(duì)鋰電池的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響。

　　鋰電池在低溫充電時(shí)，鋰離子可能來(lái)不及嵌入石墨負(fù)極當(dāng)中，從而析出在負(fù)極表面形成金屬鋰枝晶，這一反應(yīng)會(huì)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(huì)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(shí)，需求盡或許挑選小電流對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電，并在充電后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充沛放置，然后確保負(fù)極分出的金屬鋰能夠與石墨反應(yīng)，從頭嵌入到石墨負(fù)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(huì)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?yàn)殡S著溫度的降低，石墨負(fù)極的動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)特性進(jìn)步一變差，充電過(guò)程中，負(fù)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(fù)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(huì)下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會(huì)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(huì)受到影響。

　　鋰電池所用的電解液作為有機(jī)液體，會(huì)在低溫下變粘稠甚至凝結(jié)，此時(shí)，導(dǎo)電的鋰鹽在里面的活動(dòng)大大受到限制，這樣的話充電效率很低，從而會(huì)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(tái)明顯降低，放電容量明顯減小；當(dāng)溫度降至-30℃時(shí)，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(shí)降低了0.598V，而起存儲(chǔ)的能量?jī)H為普通環(huán)境的70%左右。

　　影響鋰電池低溫性能的因素有哪些？

　　鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液組成，處于低溫環(huán)境的鋰電池存在著放電電壓平臺(tái)下降、放電容量低、容量衰減快、倍率性能差等特點(diǎn)。制約鋰電池低溫性能的因素主要有以下幾點(diǎn)：

　　1、正極材料：正極材料的三維結(jié)構(gòu)制約著鋰離子的擴(kuò)散速率，低溫下影響尤其明顯。

　　2、電解液：電解液的材質(zhì)及物化參數(shù)對(duì)電池低溫性能有重要影響，電解液粘度增大、離子傳導(dǎo)速度變慢、與外電路電子遷移速度不匹配、充放電容量出現(xiàn)急劇降低。尤其是在低溫充電的情況下，鋰離子很容易在負(fù)極表面形成鋰枝晶，導(dǎo)致電池失效。

　　3、鋰離子擴(kuò)散速率：低溫環(huán)境下鋰離子在石墨負(fù)極中的擴(kuò)散速率降低，鋰電池的電荷遷移阻抗增大導(dǎo)致鋰離子在石墨負(fù)極中的擴(kuò)散速率降低是影響鋰離子電池低溫性能的重要原因。

　　4、SEI膜：低溫環(huán)境下鋰離子電池負(fù)極的SEI膜增厚，SEI膜阻抗增大導(dǎo)致鋰離子在SEI膜中的傳導(dǎo)速率降低，最終鋰離子電池在低溫環(huán)境下充放電形成極化降低充放電效率。

　　影響鋰電池低溫性能的因素還有電池生產(chǎn)工藝、化成制度、老化制度等，從降低內(nèi)阻，減少鋰電池低溫極化方面著手可以提高鋰電池的低溫循環(huán)性能。低溫性能限制了鋰電池在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域、軍工領(lǐng)域及極端環(huán)境中的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)低溫性能優(yōu)異的鋰電池是市場(chǎng)的迫切需求。