低温环境下三元锂电池为何不能正常使用及充电?

为什么锂离子电池在低温环境下不能充电呢?锂离子电池不能放在太低的温度下,太低的温度会导致电池内的锂沉积,造成内部短路。简单来说,在低温环境下,并不是锂电池真的没电了,而是电量无法正常释放。普通锂电池在零摄氏度时容量会下降20%,到零下10摄氏度,容量可能就只有一半左右了。 #
低温充电电池,三元、磷酸铁锂体系,在-20℃时可0.5C充电,充放电循环次数大于300次;在-40℃时可0.2C充电,充放电循环次数大于300次。
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低温放电电池三元、磷酸铁锂体系-40℃高倍率5C持续放电,容量保持率80%以上;-50℃低温放电,容量保持率75%以上。
为什么锂离子电池在低温环境下不能充电?
锂离子电池的隔膜、电解液等大部分材料都是熔点、沸点较低的有机材料,如果温度过高,电池内部就会发生一些不良化学反应,严重影响电池的寿命甚至安全性能。 #
在低温条件下,正极、负极、电解液等锂离子电池关键材料导电性下降,导致导电性下降零下300摄氏度,会严重影响锂电池的寿命。 #
对于锂电池,业界目前尚无明确的理论支撑内阻、放电平台、寿命、容量等在各种温度表现下的必然联系,相关计算公式和数学模型也还处于探索阶段。一般来说,锂电池对0-40℃的温度范围不敏感,但一旦温度超出此范围,寿命和容量就会打折扣。 #
我们做了很多实验,发现不同材质的锂电池低温性能也不同,最流行的磷酸铁锂低温性能最差。我们的产品在-10℃时释放最大容量的89%,这个水平在行业内应该是比较高的;55℃时释放容量能达到95%,相对于低温衰减来说还是比较小的。这还是送检的产品零下300摄氏度,大家也知道,质量比流水线上的正常产品高很多。 #
低温保护是指当温度过低时,锂离子电池内的金属锂会发生沉积,不再与物质发生化学反应,导致电池内部短路。 #
锂离子电池的工作原理是内部电解液通过化学反应发生变化,导致正负极之间产生电位差从而产生电流。在低温环境下,电解液移动速度非常慢,影响锂离子在正负极之间的转移活性,导致电池的充放电性能下降。
有人反映过锂电池在冬天无法充电,有的装有锂电池管理系统的设备因为产品保护导致无法充电,有的是因为质量问题导致无法充电。 #
冬季锂电池的使用时间必然比夏季短,这里提醒大家冬季最好不要给锂电池充电,由于温度过低,嵌在负极的锂离子会产生离子结晶,直接刺穿隔膜,一般会造成影响寿命和性能的微短路,严重的话甚至会爆炸!
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低温对锂电池的影响:低温对磷酸铁锂电池的正负极、电解液、胶粘剂等都有影响。 #
(图/文/摄:太平洋汽车网问答野兽)
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