低溫環(huán)境下會(huì)給鋰離子電池充電造成什么影響

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-09-23 10:30  瀏覽量：次

　　低溫環(huán)境下會(huì)給鋰離子電池充電造成什么影響？常規(guī)鋰離子電池的工作溫度是-20℃-60℃,采用特殊材料做的低溫鋰離子電池可以在-40℃高寒環(huán)境中放電。但是電壓和容量會(huì)降低。鋰電池低溫禁充電原因有可能導(dǎo)致不可逆損壞、加速金屬鋰沉積,穿刺隔膜。

　　鋰離子電池通過(guò)Li+在正負(fù)極之間的遷移實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能和放電，然而Li+在正負(fù)極之間遷移受到溫度很大的影響，特別是低溫下由于正負(fù)極的動(dòng)力學(xué)條件變差，以及電解液粘度上升，電導(dǎo)率下降等因素會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池性能急劇下降，導(dǎo)致鋰離子電池低溫?zé)o法放電，更為嚴(yán)重的是低溫充電極易導(dǎo)致負(fù)極析鋰，不但會(huì)造成電池容量極速衰降，還會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患。

　　低溫鋰離子電池因具有質(zhì)量輕,比能量高及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用,低溫鋰電池是一種采用特殊材料及工藝制成的，適合于零下的寒冷環(huán)境使用。一般都要求在-40度左右環(huán)境下正常工作,放電容量保持在80%以上,最低工作溫度可達(dá)到-50℃。

　　低溫環(huán)境下會(huì)給鋰離子電池充電造成什么影響？

　　低溫環(huán)境下鋰電池充電有一定的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)殡S著溫度的降低，石墨負(fù)極的動(dòng)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。盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。

　　由于低溫，負(fù)極上嵌套的鋰離子電池會(huì)產(chǎn)生離子結(jié)晶，直接刺穿隔膜，一般情況下就造成微短路了影響壽命和性能，嚴(yán)重的可能爆炸！

　　根據(jù)專家的研究：鋰電池短時(shí)間在低溫環(huán)境下使用,或者溫度不夠低的情況下，只會(huì)暫時(shí)影響鋰離子電池的電池容量,但不會(huì)造成永久傷害。但是如果長(zhǎng)時(shí)間在低溫環(huán)境中使用,或者在-40℃超低溫環(huán)境中,鋰離子電池可能會(huì)被“凍壞”造成永久損害。

　　鋰離子電池低溫使用存在容量低、衰減嚴(yán)重、循環(huán)倍率性能差、析鋰現(xiàn)象明顯、脫嵌鋰不平衡等問(wèn)題。然而，隨著應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，鋰離子電池的低溫性能低劣帶來(lái)的制約愈加明顯。在航空航天、軍工、電動(dòng)車等領(lǐng)域，要求電池能在-40℃正常工作。因此，改善鋰離子電池低溫性質(zhì)具有重大意義。

　　對(duì)于鋰電池來(lái)說(shuō)，目前業(yè)內(nèi)尚未有明確的理論支撐其各溫度性能下的內(nèi)阻、放電平臺(tái)、壽命、容量等必然聯(lián)系，相關(guān)的計(jì)算公式和數(shù)學(xué)模型還在摸索階段。大體上，鋰電池對(duì)0-40℃這個(gè)區(qū)間的溫度并不敏感，然而一旦溫度超過(guò)這個(gè)區(qū)間，壽命和容量就會(huì)打折扣。

　　不同材料鋰電池的低溫性能也有區(qū)別，現(xiàn)在最熱火的磷酸鐵鋰是低溫性能最差的，我們的產(chǎn)品在-10℃時(shí)放出容量為最大容量的89%，應(yīng)該在業(yè)內(nèi)已經(jīng)是比較高的；在55℃下放出容量可達(dá)到95%，相對(duì)低溫的衰減還是比較少的。

　　在低溫情況下對(duì)鋰離子電池充電,會(huì)在電池陽(yáng)極表面析出金屬鋰,而且這個(gè)過(guò)程不可逆。這樣就會(huì)對(duì)電池造成永久損害,降低鋰電池的安全性。