鋰電池生產(chǎn)廠家告訴你低溫時為什么不能給鋰電池充電

來源：存能電氣  日期：2019-12-05 16:54  瀏覽量：次

　　鋰電池生產(chǎn)廠家告訴你低溫時為什么不能給鋰電池充電？在所有的環(huán)境因素中，溫度對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)的活性也會降低，鋰電池在低溫下充電會造成什么影響？下面由鋰電池生產(chǎn)廠家為你解析！

　　鋰電池生產(chǎn)廠家告訴你低溫時為什么不能給鋰電池充電

　　目前，鋰電池是應(yīng)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，但有一個致命的缺點是：在低溫性能比其他技術(shù)體系的電池略差，低溫對鋰電池的正負極、電解液和粘接劑等都存在影響。

　　鋰電池在低溫充電時，鋰離子可能來不及嵌入石墨負極當中，從而析出在負極表面形成金屬鋰枝晶，這一反應(yīng)會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。，當電池必須在低溫下充電時，需求盡或許挑選小電流對鋰離子電池進行充電，并在充電后對鋰離子電池進行充沛放置，然后確保負極分出的金屬鋰能夠與石墨反應(yīng)，從頭嵌入到石墨負極內(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產(chǎn)生沉積現(xiàn)象，不再和物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)，從而發(fā)生電池內(nèi)部短路的情況。因為隨著溫度的降低，石墨負極的動力學與熱力學特性進步一變差，充電過程中，負極的電化學極化明顯加劇，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下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會上升，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受到影響。

　　鋰電池所用的電解液作為有機液體，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，放電平臺明顯降低，放電容量明顯減小；當溫度降至-30℃時，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降低了0.598V，而起存儲的能量僅為普通環(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下降、放電容量低、容量衰減快、倍率性能差等特點。制約鋰電池低溫性能的因素主要有以下幾點：

　　1、正極材料：正極材料的三維結(jié)構(gòu)制約著鋰離子的擴散速率，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，鋰離子很容易在負極表面形成鋰枝晶，導(dǎo)致電池失效。

　　3、鋰離子擴散速率：低溫環(huán)境下鋰離子在石墨負極中的擴散速率降低，鋰電池的電荷遷移阻抗增大導(dǎo)致鋰離子在石墨負極中的擴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汽車領(lǐng)域、軍工領(lǐng)域及極端環(huán)境中的應(yīng)用，開發(fā)低溫性能優(yōu)異的鋰電池是市場的迫切需求。