高低溫對鋰電池(chí)有什麽損害
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發布日期: 2020.09.16
高低溫對鋰電池有什麽(me)損害?溫度對鋰電池充電的(de)影響。在目前的電池商場,鋰電池憑借著免維護,使用壽命長,無汙染等特性被迅速遍及,在商場中咱們隨處可見使用鋰電池的產品,路燈,電動叉車,基站,鐵塔,掃地機(jī)器人,便攜移動辦公等等。我(wǒ)們都知道,鋰電池產品放電狀態(tài)跟溫度是有影響的,比如高溫和低溫都對鋰電池的工作狀態有影(yǐng)響,那麽,溫度對鋰電池有什麽影響?
高低(dī)溫對鋰電池的損(sǔn)害
◆高溫對鋰(lǐ)電池的損害
溫度(dù)下降(jiàng),電極的反應速率也下降。假設電池電壓保持恒定,放電電流降低,電池的功(gōng)率輸出也會下降。在所有的(de)環境因素中,溫度對電池的充放電(diàn)性能影響,在電極/電解液(yè)界麵上的電化學反應與(yǔ)環境溫(wēn)度有關,電(diàn)極/電解液界麵被視為電池(chí)的心(xīn)髒。如果溫度上升則相反,即鋰聚(jù)合物電池輸出功率會上升。溫度也(yě)影響電解液的傳送速度,溫度上升則加快,傳送(sòng)溫度下降(jiàng),傳送減慢,電池充放(fàng)電性能也會受到影響。但溫度太高,超過45°,會破壞電池內的化學平衡,導致副(fù)反應(yīng)。
◆低溫對鋰電池的損害(hài)
鋰電池短時間在低溫環境下使用,或者溫度(dù)不夠低(dī)的情況下,隻會暫時影響(xiǎng)鋰電池(chí)的電池容量,但不會造成永久傷害。但是如果長時間在(zài)低溫環境中使用,或者(zhě)在-40℃超低溫環境中,鋰離(lí)子電池(chí)可能會(huì)被“凍壞”造成永久損害。
另外,在低溫(wēn)情況下對鋰離子電池充電,會在電池陽極表麵析出金屬(shǔ)鋰,而且(qiě)這個(gè)過程不可逆。這樣就會對電(diàn)池造成永久損害,降低電池的安全性。所以很多鋰電池設備會(huì)有保護裝置,使得在低溫情況(kuàng)下無法充電。
溫度對鋰電池充電的影響
溫度是電動汽車動力電源係統中控製的主要的參數之(zhī)一,也是影響電池性能(néng)的主要的參數,在(zài)電池(chí)的所有檢測製度中,必須注明溫度,原因就是溫度對電池性能影響比較大,包括電池的內阻、充電性能、放電性能、安全性、壽命等。
隨著溫度的降(jiàng)低(dī),鋰離子電池的放電平均電壓和放(fàng)電容量(liàng)均有所降低,尤其當溫(wēn)度為-20℃時,電(diàn)池的放電容量和放電平均電壓下降較快(kuài)。
從電化學角度分析,溶液電阻、SEI膜電阻在整個(gè)溫(wēn)度範圍內變(biàn)化不大,對電池低溫性能的影(yǐng)響較(jiào)小;電荷傳遞(dì)電(diàn)阻隨溫度的降低而顯著增加,且在整個溫度範圍內隨溫度的變化都明顯大於溶液電阻(zǔ)和SEI膜電阻(zǔ)。這(zhè)是因為隨著溫度的降低,電解液的離(lí)子電導率隨之降低,SEI膜電阻和電化學反應電(diàn)阻隨之增大,導致低溫下歐姆極化、濃差極化和電化學極化(huà)均增大,在電池的放電曲線上就表現為平均電壓和放電容量均隨著(zhe)溫度降低而降低。
鋰電(diàn)池的佳使用溫度是(shì)0到35攝(shè)氏度。低溫環境會降低鋰離子的活性,電池(chí)放電能力變弱,使用時(shí)間縮(suō)短。如果鋰電池(chí)處(chù)於低溫環境的時間較短(duǎn),這種損害隻是暫時的,不會對電池容量產生損害。當溫度回升之後,性(xìng)能會恢(huī)複。
不過,如果電池長(zhǎng)時間在(zài)低溫環(huán)境下工作和充放電,電(diàn)池陽極表麵會(huì)析出金屬鋰,這(zhè)個過程不可逆,會對電(diàn)池容量造成永(yǒng)久損害。低溫下手機會自動關機(jī),一(yī)方麵是出於(yú)保護電(diàn)池的(de)原(yuán)因,另一方麵,也是自身電池(chí)的製造不合格和老化所致。
總結:由於鋰離(lí)子電池在低溫放電時的電壓平台更低,因此會(huì)造(zào)成低溫下(xià)放電容量的明顯降低,但(dàn)是這種損失會隨著常(cháng)溫充放電的(de)進行而自(zì)動彌補,屬於可逆的損失。但是對(duì)於低溫充電而言,溫度過低或(huò)者倍率過大都會造成電芯不可逆的形成鋰枝晶和不可逆的容量損失,並影響電池的安全(quán)性(xìng)能。