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制約鋰離子電池低溫性能的因素是什么

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:264次  |  2023年06月28日  

鋰離子電池在低溫環(huán)境下使用受到限制,除了因?yàn)榉烹娙萘繒?huì)嚴(yán)重衰退外,低溫下也不能對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充電。


⒉在低溫充電時(shí),電池石墨電極上的鋰離子的嵌入和鍍鋰反應(yīng)是同時(shí)存在的且相互競(jìng)爭(zhēng)。低溫條件下鋰離子在石墨中的擴(kuò)散被抑制,電解液的導(dǎo)電率下降,從而導(dǎo)致嵌入速率降低而在石墨表面上會(huì)使鍍鋰反應(yīng)更容易出現(xiàn)。


⒊電池內(nèi)阻都隨著溫度的降低而明顯升高,荷電量越低的電芯,內(nèi)阻越大,并且這個(gè)趨勢(shì)也隨著溫度的變化而保持不變。鋰離子電池到達(dá)負(fù)極以后,在負(fù)極材料內(nèi)部的擴(kuò)散也變得不順暢。全部的過程,帶電離子的運(yùn)動(dòng)都變得困難重重,在外部看來,就是電芯的內(nèi)阻升高了。


制約鋰離子電池低溫性能的因素


1.低溫環(huán)境下,電解液的黏度增大,甚至部分凝固,導(dǎo)致鋰離子電池的導(dǎo)電率下降。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

2.低溫環(huán)境下電解液與負(fù)極、隔膜之間的相容性變差。


3.低溫環(huán)境下鋰離子電池的負(fù)極析出鋰嚴(yán)重,并且析出的金屬鋰與電解液反應(yīng),其產(chǎn)物沉積導(dǎo)致固態(tài)電解質(zhì)界面(SEI)厚度新增。


4.低溫環(huán)境下鋰離子電池在活性物質(zhì)內(nèi)部擴(kuò)散系統(tǒng)降低,電荷轉(zhuǎn)移阻抗(Rct)顯著增大。


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