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电池知识

环境温度是否会影响锂电池的使用?

来源:宝鄂实业    2019-12-15 20:18    点击量:
环境温度是否影响锂电池的使用?锂电池的使用环境对其循环寿命有着重要的影响。其中,环境温度是非常重要的因素。环境温度过低或过高都会影响锂电池的循环寿命。在电力电池的应用领域和对温度影响很大的应用环境中,需要对锂电池进行热管理,以提高电池的使用效率。本文将分析环境温度对锂电池使用的影响。
 
锂电池组。JPG
 
锂电池组内部温度变化的原因
 
对于锂电池,电池的内热产生反应热、极化热和焦耳热。锂电池温升的主要原因之一是电池内阻引起的温升。此外,由于加热电池体的密集放置,中间区域的蓄热必然较多,而边缘区域的蓄热较少,增加了锂电池单体间的温度不平衡。
 
锂电池的温度调节方法
 
●内部规章
 
温度传感器放置在温度变化最大的最具代表性的地方,特别是在最高温度和最低温度,以及在锂电池蓄热严重的中心。
 
●外部监管
 
冷却调节:目前,考虑到锂电池热管理结构的复杂性,大多采用结构简单的空气冷却方式。此外,考虑到散热的均匀性,大多采用并联通风方式。
 
●加热调节:最简单的加热方式是在锂电池组的顶部和底部加加热板加热。在每个锂电池组周围还缠绕着一根热导线,或者在锂电池组周围缠绕着用于加热的加热膜。
 
低温下锂电池容量下降的主要原因
 
(1)电解质电导率变差,膜的润湿性和/或透过性变差,锂离子迁移速率变慢,电极/电解质界面的电荷转移速率变慢等。
 
(2)此外,SEI膜的阻抗在低温时会增大,这将减慢锂离子通过电极/电解质界面的速度。SEI膜阻抗增大的原因是锂离子在低温下容易从负极逃逸,难以嵌入。
 
(3)充电时,金属锂会出现并与电解液发生反应,形成新的SEI膜覆盖原有的SEI膜,增加电池阻抗,导致电池容量下降。
 
低温会影响锂电池的性能
 
▲低温影响充放电性能
 
随着温度的降低,锂电池的平均放电电压和放电容量下降,特别是在-20℃时,锂电池的放电容量和放电平均电压迅速下降。
 
▲低温对循环性能的影响
 
电池容量在-10℃环境下迅速衰减。经过100次循环后,仅剩下59mAh/g容量,容量衰减47.8%。电池将在室温下低温充放电,在调查期间容量将恢复。其容量恢复到70.8mAh/g,容量损失68%。因此,电池的低温循环对电池容量的恢复有很大的影响。
 
▲低温对安全性能的影响
 
锂电池充电是锂离子从正极移出,通过电解液转移到正极材料的过程。锂离子被聚合到负极上,一个锂离子被六个碳原子捕获。在低温下,化学反应活性降低,锂离子迁移减慢。锂离子的负表面尚未嵌入到负极,但是已经减少到锂金属,和沉淀-表面形成锂树突,这很容易刺破膜,导致电池短路,从而损害电池,造成安全事故。
 
最后,小编提醒你,锂电池组在冬天最好不要,因为低温,负极嵌套锂离子将产生离子结晶,直接刺穿隔膜,通常导致一个小短路影响生活和性能,严重的直接爆炸。因此,一些人抱怨说