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电池知识

为什么不能低温下给锂离子电池充电呢?

来源:宝鄂实业    2019-12-14 23:02    点击量:
为什么不在低温下给锂离子电池充电呢?锂离子电池不能太冷。在过低的温度下,锂在电池中的沉积会导致内部短路。简单地说,在低温下,并不是锂电池没电了,而是电池没有被正确地释放出来。一个典型的锂离子电池在0摄氏度的时候会损失20%的容量,而在零下10摄氏度的时候只会损失一半。
 
锂离子电池充电。JPG
 
为什么不在低温下给锂离子电池充电呢?
 
锂离子电池的材料多为低熔点、低沸点的有机材料,如隔膜、电解质等。如果温度过高,电池内部会发生一些负面的化学反应,严重影响电池寿命甚至安全性能。
 
在低温下,正极、负极、电解质等锂离子电池的关键材料的电导率下降,导致电导率下降,这将严重影响锂电池的寿命。
 
对于锂电池而言,目前在各种温度性能下,行业内对内阻、放电平台、寿命、容量等必然关系还没有明确的理论支撑,相关计算公式和数学模型还处于探索阶段。一般来说,锂电池对0-40°c范围内的温度并不敏感,但超过这个范围,它们的寿命和容量就会受到影响。
 
我们做了大量的实验,不同材料的锂电池低温性能也不同。现在最热的磷酸铁锂低温性能最低。我们的产品在-10℃释放能力是最大释放能力的89%,在行业中应该是比较高的。55℃时放电容量可达95%,低温时衰减相对较低。这是检验用的产品。你知道,质量比装配线上的普通产品要高得多。
 
低温保护就是在温度过低的情况下,锂离子电池中的金属锂会产生沉积现象,不再与材料发生化学反应,导致电池内部短路。
 
由于锂离子电池在化学反应中通过改变电解液来工作,所以在产生电流的正极和负极之间存在电位差。电解液在低温下移动非常缓慢,影响了锂离子在正极和负极之间的转移活性,导致电池充放电性能下降。
 
一些人抱怨锂离子电池在冬天无法充电。引入锂电池管理系统的部分原因是产品受到了保护。
 
锂电池在冬季的使用寿命肯定会比夏季短。这里提醒大家,冬季锂电池最好不要充电。由于低温,嵌套在负极上的锂离子会产生离子结晶,直接穿透隔膜,一般会造成小短路,影响使用寿命和性能,可能发生严重爆炸!
 
锂电池在低温环境中的作用
 
低温对磷酸铁锂电池的正极、负极、电解液和胶黏剂都有影响。如磷酸铁锂正极导电性差,低温易极化,降低了电池容量。
 
在低温的影响下,石墨的包埋速度降低,容易在负极表面析出金属锂。如果充电后由于时间不足而投入使用,金属锂无法重新嵌入石墨中。
 
低温下,电解液粘度增大,锂离子的迁移阻抗增大。另外,在磷酸铁锂的生产过程中,粘接剂也是一个非常关键的因素,低温会对粘接剂的性能产生较大的影响。
 
低温环境下,电池充电有一定的风险。随着温度的降低,石墨阳极的动态特性变差。在充电过程中,阴极的电化学极化明显加剧,析出的金属锂很容易形成锂枝晶,从而突破膜,导致阳极和阴极短路。
 
结论:在低温环境下,锂离子电池存在充电风险,应避免低温充电。随着技术的进一步发展,锂电池在低温下工作