你了解低温对锂离子电池的影响有哪些吗?
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关于低温对锂离子电池的影响,你知道有哪些吗?在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的锂离子电池,那么接下来让小编带领大家一起学习低温对锂离子电池的影响。
低温环境下会给锂离子电池充电造成什么影响?常规锂离子电池的工作温度是-20℃-60℃,采用特殊材料做的低温锂离子电池可以在-40℃高寒环境中放电。但是电压和容量会降低。锂电池低温禁充电原因有可能导致不可逆损坏、加速金属锂沉积,穿刺隔膜。
以磷酸铁锂离子电池为例,它是电动客车中最常用的电池。该电池安全性高,单体寿命长,但低温性能略低于其他技术系统。低温对磷酸铁锂的正极和负极电解液及粘结剂有一定的影响。如磷酸铁锂正极导电性差,低温易极化,降低了电池容量。在低温的影响下,石墨的包埋速度降低,容易在负极表面析出金属锂。假如充电后由于时间不足而投入使用,金属锂无法重新嵌入石墨中。低温下,电解液粘度增大,锂离子的迁移阻抗增大。另外,在磷酸铁锂的生产过程中,粘接剂也是一个非常关键的因素,低温会对粘接剂的性能出现较大的影响。
低温下,电解液的粘度降低。导电性下降,活性物质的活性也会降低。会使电解液的浓度差变大,极化增强,使充电提前终止。更重要的是,锂离子在碳负极的扩散速度会更慢。容易有锂的析出
低温锂离子电池因具有质量轻,比能量高及寿命长等优点得到广泛应用,低温锂电池是一种采用特殊材料及工艺制成的,适合于零下的寒冷环境使用。一般都要求在-40度左右环境下正常工作,放电容量保持在80%以上,最低工作温度可达到-50℃。
行业内的公司和科研机构正在探索和解决电池的低温电阻问题,重点对现有的正极和负极材料技术进行改进,通过提高电池的局部环境温度,为电池的低温工作创造条件。
对于锂电池来说,目前业内尚未有明确的理论支撑其各温度性能下的内阻、放电平台、寿命、容量等必然联系,相关的计算公式和数学模型还在摸索阶段。大体上,锂电池对0-40℃这个区间的温度并不敏感,然而一旦温度超过这个区间,寿命和容量就会打折扣。
目前,电池材料正向纳米方向发展,材料的尺寸、电阻以及AB面轴的长度都会影响电池的低温特性。采用三种工艺制备磷酸铁锂,并采用不同的工艺对其进行纳米化和包覆。结果表明,表面轴长度的新增使得锂离子迁移通道增大,有利于提高电池的倍增器性能。从这三种工艺所得到的材料来看,层间距大的颗粒石墨的体阻抗和离子迁移阻抗相对较小。
相信通过阅读上面的内容,大家对低温对锂离子电池的影响有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。