鉅大LARGE | 點擊量:3456次 | 2020年12月28日
鋰離子電池在低溫下放電容量減少的重要原因
電池使用環境的影響
低溫下鋰離子電池容量降低的重要原因有:電解液導電性差,隔膜的潤濕性和/或滲透性差,鋰離子遷移速度慢,電極/電解液界面的電荷轉移速度慢等。此外,SEI的阻抗在低溫下新增,減慢了鋰離子通過電極/電解質界面的速度。SEI阻抗新增的原因是鋰離子在低溫下容易從負極逃逸,難以嵌入。充電時,金屬鋰會出現并與電解液發生反應,形成新的SEI膜覆蓋在原有的SEI膜上,新增了電池的阻抗,導致電池容量[19]下降。
李連興等人[20]分別在60℃和常溫下對同批次鋰離子電池進行了300次充放電循環實驗。在初始階段,電池在60℃時表現出較高的放電容量。但隨著循環的發展,電池容量衰減加快,循環穩定性降低,后期甚至會出現電池膨脹現象。在高溫下,鋰離子電池的充放電循環不穩定。高溫導致電池電極的電化學極化新增,出現氣體,導致脹形現象。同時,電荷轉移阻力增大,離子轉移的動力學性能下降。
使用鋰離子電池的設備在運輸或正常運行時可能會受到振動、沖擊、沖擊和其他測試。一些鋰離子電池在與系統通信時進行充放電,并根據一定的頻率接收數據信息。設備振動時的頻率可能會干擾電池的頻率,造成芯片數據錯誤或觸發保護電路動作[22]。鋰離子電池的電極耳、外部導線、端子、焊點等在強烈的振動或沖擊下會斷裂或脫落,電池電極上的活性物質也會脫落,從而影響電池壽命,甚至造成危險情況。
循環過程中充放電系統的影響
鋰離子電池的使用過程是一個充放電循環的過程。充放電系統,如充放電電流的大小、充放電截止電壓的選擇、充放電方式等,對鋰離子電池的循環壽命也有非常重要的影響。盲目新增電池的工作電流,新增充電截止電壓,降低放電截止電壓,會降低電池的性能。
結論
通過分析可以看出,在鋰離子電池的設計、制造和使用過程中,影響其循環壽命的因素很多。鋰離子電池的應用越來越廣泛,對鋰離子電池在數量和質量上的要求也越來越高。循環壽命直接影響鋰離子電池的使用時間和質量。只有在研發和生產過程中將影響生命周期的各個因素把握住,公司才能在激烈的市場競爭中占據主動地位。消費者在使用過程中應注意鋰離子電池的特性,根據說明書正確使用電池。