低温对锂电池放电容量以及寿命的影响是什么

低温对锂电池放电容量的影响

容量是锂电池最重要的参数之一，它的大小随着温度变化。磷酸铁锂电池，充电终止电压为3.65±0.05Ｖ，放电终止电压为２±0.05Ｖ，两条曲线，是电池分别按照0.1C和0.3C在不同温度下进行放电，得到的温度容量曲线。非常明显的，容量随着温度的升高逐渐上升-20℃的容量只相当于15℃容量的60％左右。除了容量，随着温度降低的还有电池开路电压。我们都知道，电池中包含能量是容量与端电压的乘积，当两个乘数都下降时，电池内的能量一定是两者下降效果的叠加。

低温下正极材料活性降低，使得能够发生移动带来放电电流的锂离子数量下降，是容量下降的根本原因。

 

低温对锂电池寿命的影响

锂离子电池的老化不仅取决于时间或循环次数，还取决于操作条件，即应力因素。深入分析包括温度，充放电率，DOD和平均SOC在内的决定性应力因素的影响是延长锂离子电池寿命并确保其性能可靠性的先决条件。

 

温度对锂离子电池的循环老化速率有很大的影响。较低的温度，由于强化的锂单质电镀而降低循环寿命；过高的温度，由于Arrhenius驱动的老化反应，而缩短电池寿命；因此锂电池只有在适当的温度下才能获得最佳循环寿命。W aldmann7进行了一次综合实验覆盖温度范围从- 20℃至70℃，发现25℃是LixNi1/3Mn1/3Co1/3O2/LiyMn2O4混合阴极和石墨/碳阳极的18650型获得最长电池循环寿命的最佳工作温度。如其他研究工作所示，最佳循环温度可能不是25℃。电池的类型多种多样，最佳循环温度也不尽相同。Schuster等人研究获得的最佳温度在35℃，而Bauer等检测到最佳温度是约17℃。温度高于最佳循环温度，加速固体电解质界面（SEI）的形成，带来快速的容量衰减和阻抗升高。在充电过程结束时较低的温度有利于负极表面镀锂的形成。