鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1369次 | 2021年06月21日
低溫環(huán)境下鋰離子電池容量為甚么會降低
低溫環(huán)境下鋰離子電池容量為甚么會降低?鋰離子電池的功用參數(shù)首要有電動勢、容量、比能量和電阻。低溫環(huán)境會降低鋰離子電池實(shí)際容量,隨著使用范疇不斷拓展,鋰離子電池的低溫性能低劣帶來的制約愈加分明。據(jù)報道,在-20℃時鋰離子電池放電容量惟有室溫時的31.5%左右。傳統(tǒng)鋰離子電池工作溫度在-20~+55℃之間。因此,改善鋰離子電池低溫性質(zhì)具有重大意義。
低溫環(huán)境下鋰離子電池容量為甚么會降低?
在眾多環(huán)境要素中,溫度對鋰離子電池性能的影響最大。鋰離子電池所用的電解液作為有機(jī)液體,如同油脂,會在低溫下變粘稠甚至凝結(jié)。此時,導(dǎo)電的鋰鹽在里面的活動大大受到限制,這樣的話充電效率很低,從而會導(dǎo)致鋰離子電池在低溫下充電慢,充不滿,放電亦是如此。
鋰離子電池在低溫環(huán)境下使用受到限制,除了因?yàn)榉烹娙萘繒?yán)重衰退外,低溫下也不能對鋰離子電池進(jìn)行充電。在低溫充電時,電池石墨電極上的鋰離子的嵌入和鍍鋰反應(yīng)是同時存在的且相互競爭。低溫條件下鋰離子在石墨中的擴(kuò)散被抑制,電解液的導(dǎo)電率下降,從而導(dǎo)致嵌入速率降低而在石墨表面上會使鍍鋰反應(yīng)更容易萌生。鋰離子電池在低溫下使用時壽命下降的原由重要有內(nèi)部阻抗的新增與鋰離子析出使容量衰減。
低溫下鋰離子電池性能退化嚴(yán)重,同時在鋰離子電池充放電過程中會有一些副反應(yīng)發(fā)生。這些副反應(yīng)中重要是鋰離子與電解液不可逆的反應(yīng),會造成鋰離子電池容量衰退,使電池性能進(jìn)一步惡化。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
制約鋰離子電池低溫性能的因素
●低溫環(huán)境下,電解液的黏度增大,甚至部分凝固,導(dǎo)致鋰離子電池的導(dǎo)電率下降。
●低溫環(huán)境下電解液與負(fù)極、隔膜之間的相容性變差。
●低溫環(huán)境下鋰離子電池的負(fù)極析出鋰嚴(yán)重,并且析出的金屬鋰與電解液反應(yīng),其產(chǎn)物沉積導(dǎo)致固態(tài)電解質(zhì)界面(SEI)厚度新增。
●低溫環(huán)境下鋰離子電池在活性物質(zhì)內(nèi)部擴(kuò)散系統(tǒng)降低,電荷轉(zhuǎn)移阻抗(Rct)顯著增大。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
目前,磷酸鐵鋰離子電池是使用在電動汽車上最多的電池,這種電池安全性高,單體壽命較長,但磷酸鐵鋰有一個致命的缺點(diǎn),他的低溫性能比其他技術(shù)體系的電池略差。低溫對磷酸鐵鋰的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響。
受低溫影響,石墨嵌鋰速度降低,容易在負(fù)極表面析出金屬鋰,假如充電后擱置時間不足而投入使用,金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內(nèi)部,部分金屬鋰?yán)^續(xù)存在負(fù)極的表面,極有可能形成鋰枝晶,影響電池安全;
低溫下,電解液黏度會新增,鋰離子遷移阻抗也會隨之增大;此外,在磷酸鐵鋰離子電池的加工工藝中,粘接劑也是一個非常關(guān)鍵的因素,低溫對粘接劑的性能也會萌生較大影響。
面對低溫下鋰離子電池使用受限的局面,技術(shù)人員找到的應(yīng)對策略是充電預(yù)熱,雖然是權(quán)宜之計,但對提高鋰離子電池的放電能力和長期壽命都有分明效果。