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低溫對鋰電池有何影響?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:2590次  |  2018年05月29日  

  天氣寒冷,不少人在外使用手機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)手機(jī)電池電量消耗很快,有時(shí)還會出現(xiàn)死機(jī)、觸摸屏失靈的情況。專業(yè)人士提醒,低溫對手機(jī)電池的影響很大,寒冷天氣外出使用手機(jī),可以采用一些方法提高電池耐用度。


  目前的手機(jī)電池一般為鋰電池,電池的化學(xué)反應(yīng)速度會受到溫度影響。手機(jī)長時(shí)間在低溫環(huán)境中,會使電池化學(xué)反應(yīng)遲緩,導(dǎo)致電池放電電流變小,降低電池的容量,就可能出現(xiàn)電量用得快、黑屏、死機(jī)、觸摸屏失靈、無法上網(wǎng)等情況。當(dāng)從寒冷的室外進(jìn)入溫暖的室內(nèi)時(shí),溫度的變化還可能導(dǎo)致手機(jī)內(nèi)部凝成水霧,出現(xiàn)電路板短路或其他故障。


  在寒冷的天氣外出時(shí),盡量把手機(jī)的電量充足,并減少玩游戲、看電影、聽音樂等耗電程序的運(yùn)行。最好把手機(jī)放在口袋、背包等相對溫暖的地方,撥打、接聽電話可以使用耳機(jī),盡量避免將手機(jī)直接暴露在冷空氣中。不要長時(shí)間在低溫環(huán)境下使用手機(jī)。從室外進(jìn)入室內(nèi)后,把手機(jī)放置一段時(shí)間,等水霧蒸發(fā)后再使用。


  如果手機(jī)在低溫環(huán)境下使用時(shí)出現(xiàn)臨時(shí)故障,可以關(guān)機(jī)暫停使用,然后讓手機(jī)在溫度稍高的環(huán)境下適應(yīng)一會兒,情況會有所改善。


  鋰電池怕低溫嗎_低溫對鋰電池的影響

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

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%

  鋰離子電池的工作原理是內(nèi)部的電解質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)的變化,在正負(fù)極出現(xiàn)電勢差從而產(chǎn)生電流。在低溫環(huán)境下電解質(zhì)移動(dòng)得相當(dāng)慢,從而影響鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移活性,導(dǎo)致電池充放電性能下降。


  簡單地說,在低溫環(huán)境下,并不是鋰電池真的沒電了,而是有電卻不能正常釋放出來。


  有分析數(shù)據(jù)稱,普通的鋰電池在零攝氏度時(shí),其容量會減少20%,當(dāng)達(dá)到零下10攝氏度時(shí),容量可能只有一半左右。


  大部分手機(jī)電池的正常工作區(qū)間都在0-35攝氏度之間,低于或高于這個(gè)溫度,都有可能失常。


  低溫對鋰電池不好,如果再加上電量低,那傷害更是雪上加霜了,所以蘋果為了保護(hù)鋰電池,加入了“自我保護(hù)”機(jī)制——遇到“低溫+電量低”時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)并無法開機(jī)使用。

無人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

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

  對此,我們看看蘋果官方給出的說明就知道了,iPhone的理想工作環(huán)境溫度為0℃-35℃。當(dāng)室溫降到一定溫度(-10℃左右)時(shí),蘋果就會自動(dòng)關(guān)機(jī)。


  低溫對磷酸鐵鋰電池的影響


  目前,磷酸鐵鋰電池是應(yīng)用在電動(dòng)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(gè)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。比如,磷酸鐵鋰正極本身電子導(dǎo)電性比較差,低溫環(huán)境下容易產(chǎn)生極化,從而降低電池容量;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,如果充電后擱置時(shí)間不足而投入使用,金屬鋰無法全部再次嵌入石墨內(nèi)部,部分金屬鋰持續(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,電解液黏度會增加,鋰離子遷移阻抗也會隨之增大;此外,在磷酸鐵鋰的生產(chǎn)工藝中,粘接劑也是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素,低溫對粘接劑的性能也會產(chǎn)生較大影響。


  低溫對鈦酸鋰電池的影響


  同樣是鋰電池,鈦酸鋰電池的耐低溫性能則比較優(yōu)異。尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位約1.5V,不會形成鋰枝晶,在充放電過程中體積應(yīng)變小于1%。納米化的鈦酸鋰電池可大電流充放電,實(shí)現(xiàn)了低溫快充的同時(shí)又保障了電池的耐久性和安全性。比如,主打鈦酸鋰電池的銀隆新能源,其產(chǎn)品具備在-50-60℃的正常充放電能力。鈦酸鋰電池有著材料上的優(yōu)勢,它在低溫下仍然可以實(shí)現(xiàn)快充,這種任性,其他材料電池很難學(xué)來。


  為何充電比放電更需要溫度?


  許多企業(yè)的電池產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)低溫下正常放電,但在同樣的溫度下,實(shí)現(xiàn)正常充電就比較吃力,甚至無法充電,當(dāng)Li+嵌入石墨材料時(shí),首先要去溶劑化,這個(gè)過程會消耗一定能量,阻礙了Li+擴(kuò)散到石墨內(nèi)部;相反,Li+在脫出石墨材料進(jìn)入到溶液中時(shí),會有一個(gè)溶劑化過程,而溶劑化不消耗能量,Li+可以快速脫出石墨。因此,石墨材料的充電接受能力要明顯遜色于放電接受能力。


  低溫環(huán)境下,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。當(dāng)電池必須在低溫下充電時(shí),需要盡可能選擇小電流(即慢充)對鋰離子電池進(jìn)行充電,并在充電后對鋰離子電池進(jìn)行充分?jǐn)R置,從而保證負(fù)極析出的金屬鋰能夠與石墨反應(yīng),重新嵌入到石墨負(fù)極內(nèi)部。


  業(yè)內(nèi)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)對電池耐低溫性能的探索和攻關(guān),多著眼于對現(xiàn)有正負(fù)極材料的工藝改進(jìn),以及通過提高電池的局部環(huán)境溫度為電池在低溫下工作創(chuàng)造條件。隨著的技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,鋰電池在低溫環(huán)境下將有進(jìn)一步的突破。


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