冬天锂电池的性能会降低吗？
来源：宝鄂实业
2019-08-01 11:20
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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。
在锂离子电池实际应用中，材料的高温稳定性也是需要我们考虑的，鑫动力科研人员对NMC622、NMC811和NCA材料在常温和60℃下的循环性能做了研究，一般而言，提高温度可以改善电池内的动力学条件，从而提高电池的性能，这一点从电池在60℃下的容量发挥可以明显的看出来，但是高温会对材料的循环稳定性产生一定的影响。例如在20℃常温下，三元锂电池的三种材料在前50次循环，具有比较接近的循环性能，但是将温度提高到60℃后，NMC811和NCA材料循环50次后的容量保持率明显低于NMC622材料，这表明NMC622材料具有更高的热稳定性。
影响三元锂电池的三元材料循环性能的因素分析，例如充电截止电压和化成的电压和电流，以及环境温度对NMC和NCA材料循环性能的影响，从本质上来说随着NMC材料脱锂数量的增加，会导致材料的结构稳定性下降，影响循环性能。此外，高温也会对材料的稳定性产生负面的影响，从而导致材料循环性能下降。根据NMC材料的特性，设计了一种全新的充电制度，既截止容量限制，对充电电压进行调整保证电池每次充电的容量都是相同的，从而克服由于电池过电势导致的充电容量和放电容量的衰降，很好的改善了电池的循环性能。
