介绍提高锂离子电池低温性能的方法
来源：宝鄂实业
2019-12-07 22:30
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提高锂离子电池低温性能的秘密。低温会导致锂离子电池的电气性能下降,甚至会导致锂离子电池的使用,低温充电会导致锂树突的生产,为了提高锂离子电池的低温性能,大多数科研人员提出了多种措施。
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提高锂离子电池低温性能的秘密
面对锂离子电池在低温下的使用受到限制的情况，技术人员已经找到了一种应对策略，就是对锂离子电池进行充电预热，虽然这是一种临时措施，但是对提高锂离子电池在低温下的性能有着显著的效果。
锂电池在低温环境下充电或使用前必须进行预热。电动汽车电池管理系统(BMS)可分为外部加热和内部加热两种类型。
外部加热方式有空气加热、液体加热、相变材料加热、耐热加热器或热泵加热。这些加热方法通常位于电池组或热循环介质的容器中。当电池内部加热时，电池内部的电化学物质被交流电激发，从而使电池本身产生热量。
改善锂离子电池低温性能的关键是改善电解质的低温性能。传统商用锂离子电池电解液在低温下粘度会迅速增大。因此，改善锂离子电池低温性能的关键是改善电解液的低温性能。
电解质盐是电解质的重要组成部分之一，是获得良好低温性能的关键因素。目前商用的电解质盐为六氟磷酸锂，SEI膜阻抗较大，低温性能较差。因此，开发新型锂盐迫在眉睫。四氟硼酸锂负离子半径小，易缔合，电导率低于LiPF6。
通过优化SEI膜的组成和成膜条件，提高SEI膜的低温离子电导率，有利于改善电池的低温性能。因此，开发低温性能优异的成膜添加剂是目前的研究热点。
低温对锂离子电池的影响
锂离子电池作为绿色能源广泛应用于各个领域，但其低温性能差，限制了其在航空、航天、军事等特殊领域的应用。一般情况下，当温度下降到10℃时，锂离子电池的放电容量和工作电压都会下降。
称为温度对锂离子电池的性能有非常重要的影响,当温度过低是由于电解液的粘度的增加,SEI膜阻抗增加,石墨阳极动力学性能差,会导致细胞电化学极化增加,大大降低了电池放电容量,比如买一辆汽车在23.9℃以下电动汽车能够行驶105英里,略低于6.7℃至60英里左右。
同时，低温充电非常危险，会导致锂枝晶的生产，造成严重的安全问题。
低温时，电解液粘度降低。随着电导率的降低，活性物质的活性也降低。增加电解液的浓度差，增加极化，提前停止充电。更重要的是，锂离子在碳阴极扩散得更慢。锂倾向于析出。随着温度下降，电极的反应速率也随之下降。
人们普遍认为，使用电解液添加剂是提高锂离子电池性能最经济有效的途径。
