低温和高温对锂离子电池的影响有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-05-09 21:25
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磷酸锂具有良好的电化学性能和低电阻。这是通过纳米级磷酸盐阴极材料实现的。
主要优点是高额定电流和长循环寿命；良好的热稳定性，增强了安全性和对滥用的容忍度。如果长时间保持在高电压下，磷酸锂对全部充电条件的耐受性更强，并且比其他锂离子系统的应力更小。
缺点是，较低的3.2V电池标称电压使得比能量低于钴掺杂锂离子电池。对于大多数电池来说，低温会降低性能，升高储存温度会缩短使用寿命，磷酸锂也不例外。磷酸锂具有比其他锂离子电池更高的自放电，这可能会引起老化进而带来均衡问题，虽然可以通过选用高质量的电池或使用先进的电池管理系统来弥补，但这两种方式都增加了电池组的成本。
系统短路引起的自燃就与动力电池的老化和寿命有关了。为了隔绝电池组与外界雨水，动力电池总成密闭性通常都很高，一般来讲需要通过IP67标准。但伴随使用时间的提升，其密闭性势必会有所下降，雨水等的渗入也会导致电池短路进而引起自燃。
另一方面，电池本身的老化也会带来一定的危机。受使用寿命影响，单个电池单元本身的老化会影响其性能，同时也会导致电池整体的一致性差异越来越大，对电池安全有一定影响。此外，受制造工艺限制，电池组激光焊接点老化所带来的阻抗也会引起局部高温，引起自燃。可见动力电池也需要时常维护和保养，定期检测电池状况。
低温环境下，电解液的黏度增大，甚至部分凝固，导致锂离子电池的导电率下降。
低温环境下电解液与负极、隔膜之间的相容性变差。
低温环境下锂离子电池的负极析出锂严重，并且析出的金属锂与电解液反应，其产物沉积导致固态电解质界面（SEI）厚度增加。
低温环境下锂离子电池在活性物质内部扩散系统降低，电荷转移阻抗（Rct）显著增大。
对于影响锂离子电池低温性能决定性因素的探讨
专家观点一：电解液对锂离子电池低温性能的影响最大，电解液的成分及物化性能对电池低温性能有重要影响。电池低温下循环面临的问题是：电解液粘度会变大，离子传导速度变慢，造成外电路电子迁移速度不匹配，因此电池出现严重极化，充放电容量出现急剧降低。尤其当低温充电时，锂离子很容易在负极表面形成锂枝晶，导致电池失效。
电解液的低温性能与电解液自身电导率的大小关系密切，电导率大电解液的传输离子快，低温下可以发挥出更多的容量。电解液中的锂盐解离的越多，迁移数目就越多，电导率就越高。电导率高，离子传导速率越快，所受极化就越小，在低温下电池的性能表现越好。因此较高的电导率是实现锂离子蓄电池良好低温性能的必要条件。
电解液的电导率与电解液的组成成分有关，减小溶剂的粘度是提高电解液电导率的途径之一。溶剂低温下溶剂良好的流动性是离子运输的保障，而低温下电解液在负极所形成的固体电解质膜也是影响锂离子传导的关键，且RSEI为锂离子电池在低温环境下的主要阻抗。
