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高低溫對(duì)電池性能影響大嗎?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:3274次  |  2021年05月17日  

1.夏季高溫對(duì)電池的影響

夏季高溫對(duì)電池的性能和壽命是嚴(yán)峻的考驗(yàn),動(dòng)力鋰電池包內(nèi),單體電池的溫度環(huán)境不同,單體電池自放電程度不同,又會(huì)影響電池放電容量,電池一致性,結(jié)果會(huì)影響動(dòng)力鋰電池的能量發(fā)揮和使用。溫度升高,雖然鋰離子電池容量會(huì)有一定的提升,但隨之也伴隨著更多的副反應(yīng)。


2.冬季低溫對(duì)電池的影響

在較低的溫度(-20℃及更低)時(shí),電池充電后擱置時(shí)間不足而投入使用,金屬鋰無(wú)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,會(huì)穿透隔膜導(dǎo)致正負(fù)極短路。低溫同時(shí)對(duì)電池的正負(fù)極、電解液和粘接劑等都存在影響從而降低電池容量,降低電池倍率性不同正極材料具有不同的三維結(jié)構(gòu),目前用作電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力鋰電池的正極材料重要是磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元材料和錳酸鋰。


吳文迪等研究了磷酸亞鐵鋰離子電池與鎳鈷錳三元電池在-20℃的放電性能,發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰離子電池在-20℃的放電容量只能達(dá)到常溫容量的67.38%,而鎳鈷錳三元電池能夠達(dá)到70.1%。杜曉莉等發(fā)現(xiàn)錳酸鋰離子電池在-20℃的放電容量可以達(dá)到常溫容量的83%。


◆高熔點(diǎn)溶劑

由于電解液混合溶劑中存在高熔點(diǎn)溶劑,鋰離子電池電解液在低溫環(huán)境下黏度增大,當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)會(huì)發(fā)生電解液凝固現(xiàn)象,導(dǎo)致鋰離子在電解液中傳輸速率降低。


◆鋰離子擴(kuò)散速率

低溫環(huán)境下鋰離子在石墨負(fù)極中的擴(kuò)散速率降低。向宇系統(tǒng)研究了石墨負(fù)極對(duì)鋰離子電池低溫放電性能的影響,提出低溫環(huán)境下鋰離子電池的電荷遷移阻抗增大,導(dǎo)致鋰離子在石墨負(fù)極中的擴(kuò)散速率降低是影響鋰離子電池低溫性能的重要原因。

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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%

◆SEI膜

低溫環(huán)境下,鋰離子電池負(fù)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。


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