鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:672次 | 2024年01月25日
低溫充電對鋰電池的影響
低溫環(huán)境下充電對鋰電池有什么影響?
低溫環(huán)境下鋰電池充電有一定的風(fēng)險。因?yàn)殡S著溫度的降低,石墨負(fù)極的動力學(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。
由于低溫,負(fù)極上嵌套的鋰離子電池會產(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:鋰電池短時間在低溫環(huán)境下使用,或者溫度不夠低的情況下,只會暫時影響鋰離子電池的電池容量,但不會造成永久傷害。但是如果長時間在低溫環(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的制約愈加明顯。在航空航天、戶外設(shè)備、電力、安防、機(jī)器人等領(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。
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%
對于鋰電池來說,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、壽命、容量等必然聯(lián)系,相關(guān)的計算公式和數(shù)學(xué)模型還在摸索階段。大體上,鋰電池對0-40℃這個區(qū)間的溫度并不敏感,然而一旦溫度超過這個區(qū)間,壽命和容量就會打折扣。
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%,相對低溫的衰減還是比較少的。
1、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。
2、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)更容易出現(xiàn)。
3、電池內(nèi)阻都隨著溫度的降低而明顯升高,荷電量越低的電芯,內(nèi)阻越大,并且這個趨勢也隨著溫度的變化而保持不變。鋰離子電池到達(dá)負(fù)極以后,在負(fù)極材料內(nèi)部的擴(kuò)散也變得不順暢。全部的過程,帶電離子的運(yùn)動都變得困難重重,在外部看來,就是電芯的內(nèi)阻升高了。
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
4、低溫對鋰離子電池充放電效率的影響,放電過程中,大量的電能消耗在內(nèi)阻發(fā)熱上面。電動汽車行駛過程中,就會感覺到,看起來差不多的電量,低溫下續(xù)航變短了。
低溫預(yù)熱技術(shù):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明顯效果。低溫環(huán)境下對鋰離子電池充電或使用前,必須對電池進(jìn)行預(yù)加熱。
從正極、負(fù)極、電液、粘結(jié)劑四塊提高磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能:正極方面,現(xiàn)在都是納米化,它的粒徑、電阻力,AB平面軸長大小三方面會影響到整個電池低溫的特性。通過三種工藝制備了磷酸鐵鋰,從我們整個制備的條件來講,不同的磷酸鐵鋰工藝納米化跟包覆,我們從AB面的軸長來看,AB面軸長的增大使得鋰離子遷移通道會變大,將有利于提高電池倍率的性能。
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