三元鋰電池工作溫度,鋰電池受溫度影響嗎

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-05-23 09:29  瀏覽量：次

　　三元鋰電池工作溫度，鋰電池受溫度影響嗎？三元鋰電池的工作溫度一般在0-40度。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。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。

　　三元鋰電池工作溫度

　　三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對(duì)于鈷酸鋰電池安全性高，但是電壓太低，用在手機(jī)上（手機(jī)截止電壓一般在3.0V左右）會(huì)有明顯的容量不足的感覺(jué)。

　　三元鋰電池適應(yīng)的工作溫度很廣，其電熱峰值可達(dá)到350℃-500℃。相對(duì)于普通的鉛酸電池，其儲(chǔ)能能力更強(qiáng)，而且其材料相對(duì)較輕質(zhì)。作為充電的鋰電池，三元鋰電池輸出電壓穩(wěn)定、輸出電壓高、性能穩(wěn)定、容量大、使用壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍廣、安全性好以及環(huán)保無(wú)污染，因此在未來(lái)鋰電池發(fā)展道路上具有很大的上升空間，但還需不斷研究以求達(dá)到改善其自身缺陷的目的。

　　在較高的溫度下三元鋰電池受影響較小，如在55℃時(shí)電池相對(duì)25℃時(shí)的放電容量只稍有增加。常規(guī)的鋰電池工作溫度：-20℃~60℃，不過(guò)一般低于0℃后鋰電池性能就會(huì)下降，放電能力就會(huì)相應(yīng)降低，所以鋰電池性能完全的工作溫度，常見(jiàn)是0~40℃。一些特殊環(huán)境要求的鋰電池溫度就各有不同了，有些甚至可以在上百攝氏度的環(huán)境中正常運(yùn)行。

　　三元鋰電池受溫度影響嗎？

　　在鋰離子電池實(shí)際應(yīng)用中，材料的高溫穩(wěn)定性也是需要我們考慮的，一般而言，提高溫度可以改善三元鋰電池內(nèi)的動(dòng)力學(xué)條件，從而提高電池的性能，這一點(diǎn)從電池在60℃下的容量發(fā)揮可以明顯的看出來(lái)，但是高溫會(huì)對(duì)材料的循環(huán)穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。

　　例如在20℃常溫下，三元鋰電池的三種材料在前50次循環(huán)，具有比較接近的循環(huán)性能，但是將溫度提高到60℃后，NMC811和NCA材料循環(huán)50次后的容量保持率明顯低于NMC622材料，這表明NMC622材料具有更高的熱穩(wěn)定性。

　　影響三元鋰電池的三元材料循環(huán)性能的因素分析，例如充電截止電壓和化成的電壓和電流，以及環(huán)境溫度對(duì)NMC和NCA材料循環(huán)性能的影響，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)隨著NMC材料脫鋰數(shù)量的增加，會(huì)導(dǎo)致材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，影響循環(huán)性能。

　　此外，高溫也會(huì)對(duì)材料的穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面的影響，從而導(dǎo)致材料循環(huán)性能下降。根據(jù)NMC材料的特性，設(shè)計(jì)了一種全新的充電制度，既截止容量限制，對(duì)充電電壓進(jìn)行調(diào)整保證電池每次充電的容量都是相同的，從而克服由于電池過(guò)電勢(shì)導(dǎo)致的充電容量和放電容量的衰降，很好的改善了三元鋰電池的循環(huán)性能。

　　三元鋰電池壽命是多久？

　　如果在高溫環(huán)境中使用鋰離子電池，比如350C以上的溫度，電池儲(chǔ)存的電量將會(huì)持續(xù)減少，由此導(dǎo)致鋰電池的使用壽命不會(huì)像在常溫環(huán)境工作中的時(shí)間那么長(zhǎng)。在這種高溫環(huán)境下給電池充電，電池將受到很大程度的損傷，由此影響電池的使用壽命。即使在較熱環(huán)境中充電也會(huì)對(duì)電池造成不同程度的損傷，因此應(yīng)該盡量避免在高溫環(huán)境下給電池充電。如果在低溫環(huán)境下給電池充電，比如低于40C的環(huán)境中，同樣也會(huì)給電池造成損壞。

　　如果長(zhǎng)期沒(méi)有給三元鋰電池充電，會(huì)降低其壽命。三元鋰離子電池需要在電子長(zhǎng)期保持流動(dòng)的狀態(tài)下才會(huì)達(dá)到其理想的使用壽命。三元鋰離子電池在全球的商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)并不是很成熟，現(xiàn)在所占有的市場(chǎng)份額并不高。

　　三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán)，在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據(jù)說(shuō)可以達(dá)到1萬(wàn)次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書(shū)中承諾大于500次（標(biāo)準(zhǔn)條件下充放電），但是電芯在配組做成電池包后，由于一致性問(wèn)題，主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣，其循環(huán)壽命大約為400次。

　　以上就是三元鋰電池工作溫度、壽命的介紹。三元鋰離子電池需要在電子長(zhǎng)期保持流動(dòng)的狀態(tài)下才會(huì)達(dá)到其理想的使用壽命。新型鋰電池采用與電解液相容的材料，這種材料是濕潤(rùn)的，且化學(xué)成份是穩(wěn)定的。電介質(zhì)的蒸發(fā)力低，電化學(xué)穩(wěn)定性好，從而改進(jìn)了電池的包裝和安全性。而且這種電池可在低于100℃的中溫條件下進(jìn)行運(yùn)行，因而適用于機(jī)動(dòng)車、通訊和其它多方面。