低溫環境下會給鋰離子電池充電造成什么影響

來源：存能電氣  日期：2019-09-23 10:30  瀏覽量：次

　　低溫環境下會給鋰離子電池充電造成什么影響？常規鋰離子電池的工作溫度是-20℃-60℃,采用特殊材料做的低溫鋰離子電池可以在-40℃高寒環境中放電。但是電壓和容量會降低。鋰電池低溫禁充電原因有可能導致不可逆損壞、加速金屬鋰沉積,穿刺隔膜。

　　鋰離子電池通過Li+在正負極之間的遷移實現儲能和放電，然而Li+在正負極之間遷移受到溫度很大的影響，特別是低溫下由于正負極的動力學條件變差，以及電解液粘度上升，電導率下降等因素會導致鋰離子電池性能急劇下降，導致鋰離子電池低溫無法放電，更為嚴重的是低溫充電極易導致負極析鋰，不但會造成電池容量極速衰降，還會造成嚴重的安全隱患。

　　低溫鋰離子電池因具有質量輕,比能量高及壽命長等優點得到廣泛應用,低溫鋰電池是一種采用特殊材料及工藝制成的，適合于零下的寒冷環境使用。一般都要求在-40度左右環境下正常工作,放電容量保持在80%以上,最低工作溫度可達到-50℃。

　　低溫環境下會給鋰離子電池充電造成什么影響？

　　低溫環境下鋰電池充電有一定的風險。因為隨著溫度的降低，石墨負極的動力學特性進步一變差，充電過程中，負極的電化學極化明顯加劇，析出的金屬鋰容易形成鋰枝晶，穿破隔膜并導致正負極短路。盡量避免鋰離子電池在低溫下充電。

　　由于低溫，負極上嵌套的鋰離子電池會產生離子結晶，直接刺穿隔膜，一般情況下就造成微短路了影響壽命和性能，嚴重的可能爆炸！

　　根據專家的研究：鋰電池短時間在低溫環境下使用,或者溫度不夠低的情況下，只會暫時影響鋰離子電池的電池容量,但不會造成永久傷害。但是如果長時間在低溫環境中使用,或者在-40℃超低溫環境中,鋰離子電池可能會被“凍壞”造成永久損害。

　　鋰離子電池低溫使用存在容量低、衰減嚴重、循環倍率性能差、析鋰現象明顯、脫嵌鋰不平衡等問題。然而，隨著應用領域不斷拓展，鋰離子電池的低溫性能低劣帶來的制約愈加明顯。在航空航天、軍工、電動車等領域，要求電池能在-40℃正常工作。因此，改善鋰離子電池低溫性質具有重大意義。

　　對于鋰電池來說，目前業內尚未有明確的理論支撐其各溫度性能下的內阻、放電平臺、壽命、容量等必然聯系，相關的計算公式和數學模型還在摸索階段。大體上，鋰電池對0-40℃這個區間的溫度并不敏感，然而一旦溫度超過這個區間，壽命和容量就會打折扣。

　　不同材料鋰電池的低溫性能也有區別，現在最熱火的磷酸鐵鋰是低溫性能最差的，我們的產品在-10℃時放出容量為最大容量的89%，應該在業內已經是比較高的；在55℃下放出容量可達到95%，相對低溫的衰減還是比較少的。

　　在低溫情況下對鋰離子電池充電,會在電池陽極表面析出金屬鋰,而且這個過程不可逆。這樣就會對電池造成永久損害,降低鋰電池的安全性。